陶瓷 PTC 自恢复保险丝电阻值随温度升高而增大，主要基于以下几种机制：
晶界势垒变化
低温下的导电机制：陶瓷 PTC 材料通常以钛酸钡为基，经过掺杂等工艺制成。在低温时，晶界处的载流子能够较为顺利地通过，这是因为此时晶界上具有较高的介电常数和自发的极化强度，它们阻碍了势垒的形成，使得电子可以自由地流动，材料整体电阻较低。
高温下的势垒形成：当温度超过居里温度后，材料内部的晶体结构会发生变化，晶界处的介电常数和极化强度大幅度地降低。这就导致晶界上原本被抑制的势垒迅速形成，对载流子的阻碍作用显著增强，电子难以越界进入相邻区域，从而使得材料的电阻急剧增大。
载流子浓度变化
本征激发的影响：在一定的温度范围内，随着温度的升高，半导体陶瓷中的本征激发会增强，产生更多的载流子（电子和空穴），载流子浓度增加，电导率提高，电阻会呈现下降趋势。然而，当温度达到居里温度附近及以上时，由于晶界势垒等因素的影响占据主导地位，载流子浓度增加对电导率的提升作用远远小于晶界势垒对载流子的阻碍作用，整体上表现为电阻随温度升高而增大。
杂质电离的饱和：陶瓷 PTC 材料中的杂质电离也会对载流子浓度产生影响。在低温时，杂质电离不完全，随着温度升高，杂质电离逐渐增强，提供了更多的载流子。但当温度升高到一定程度后，杂质电离基本达到饱和，载流子浓度不再随温度显著增加，而此时晶界势垒随温度升高而增大的作用愈发明显，导致电阻持续增大。
晶格振动增强
散射作用加剧：温度升高会使晶格振动加剧，晶格振动产生的声子数量增多。载流子在运动过程中与声子的相互作用增强，散射几率增大。载流子被散射后，其运动方向和速度不断改变，难以形成有效的定向电流，从而使得材料的电阻增大。这种散射作用在高温时对电阻的影响较为显著，是陶瓷 PTC 自恢复保险丝电阻随温度升高而增大的一个重要因素。
晶格畸变的影响：过高的温度还可能导致晶格发生畸变，使晶体结构的周期性遭到一定程度的破坏。这会进一步增加载流子散射的概率，同时也可能使晶界处的结构更加复杂，势垒高度和宽度发生变化，进一步阻碍载流子的传输，导致电阻进一步增大。
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