CN101589644A - 自调节电阻加热元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自调节电阻加热元件、包括自调节电阻加热元件的装置及自调节电阻加热元件和包括自调节电阻加热元件的装置的制造方法。自调节电阻加热元件(10)包括基体(12)，基体(12)包括用作合成物金属氧化物层的一侧上的第一电触头(18)的电传导涂层(12a)。在上述电传导层(12a)上设置具有正的电阻温度系数的第一金属氧化物(14)。具有负的电阻温度系数并与第一金属氧化物层电串联的第二金属氧化物层(16)覆盖第一金属氧化物层，并且第二电触头(20)覆盖第二金属氧化物层(16)。以确保元件的电阻性特征不被改变的方式对元件设置具有负的电阻温度系数的第二金属氧化物层(16)。

Description

自调节电阻加热元件
技术领域
本发明涉及自调节电阻加热元件、包括自调节电阻加热元件的装置及自调节电阻加热元件和包括自调节电阻加热元件的装置的制造方法。
背景技术
管状护套种类(tubular sheathed variety)或网印类型(screen printed type)的现有的电加热元件不具有自调节特性，并且当该类电加热元件被连接到电源时，该类电加热元件将持续加热，直到通过烧坏及自毁而不能继续加热。
通过将该类电加热元件与某些形式的温度敏感控制装置串联来达到装置中的这些现有元件的安全使用，当已经达到预定温度等级时，温度敏感控制装置有效地切断电源。
通常，这些温度敏感控制装置包括各种配置的双金属材料，并依赖于在预定温度或预定温度附近双金属部件偏斜的性能来提供“破坏(break)”电源接触的机械动作，从而中断相关元件的电源。
当该种温度感应双金属以及其它类似的控制装置被广泛使用并被以高的质量标准生产时，它们普遍是机械的并且与所有机械的大量生产的装置相同都会经受故障，故障的可能性随着使用而增加。
该种温度感应控制装置的操作故障将导致相关元件的过热及自毁，以及对于用户的潜在的灾难性结果。
具有自控制特性的电加热元件是可用的。通常，由以小量其它金属掺杂的钛酸钡的各种合成物来制造这些电加热元件。当温度被增加到居里点附近时，它们的电阻增加了10的若干次幂，居里点也被已知为“转换”温度。然而，该种加热元件具有严重限制它们的广泛应用和使用的多个限制。下面列出某些限制：
·掺杂的钛酸钡的主要缺点是内在特性：在从环境温度到“转换”温度或居里点的温度范围内，该种材料的电阻率不恒定，而是在温度增加到高的数值之前，电阻率随温度的增加而逐渐地降低。
·另一个缺点是：根据所使用的掺杂物或掺杂物的化合物的成分和浓度，该种材料中的电阻的减小的速度和幅值有些变化。
作为上述缺点的结果，由该种合成物制造的加热元件存在从在环境温度中测量的温度到仅在“转换”温度或居里点之前出现重大减小的操作电阻，减小量可以与原始电阻的一半一样大。此外，该减小量以不可预知的方式出现。
上述故障对使用该种元件家用电器制造商及其它制造商提出一个问题：确定用哪个环境电阻生产该种元件以使功率输出最大化。
在说明中，考虑使用的现有的元件-以单相230伏AC电源工作的家用水加热装置。230伏装置允许的最大电流是13安，通过欧姆定律，这将该种单个元件装置的最大功率输出限定为大约3千瓦，因此，将所使用的加热元件的最小电阻限定为17.7欧姆。
通常，该种现有元件的电阻随着操作温度的增加而轻微增加，但是仅增加大约1-2％。因此，当该温度是最小值并且当到达沸点时从该温度轻微减小时，由元件产生的热以及对水的能量传递是最大值。
相同的功率和电流限制应用到掺杂的钛酸钡元件，从而使得17.7欧姆的最小电阻需要处于“转换”或居里点附近的温度，从而造成环境温度中的更高的电阻。假设电阻在比方说25％的适当温度范围内减小，将需要生产具有23.6欧姆的环境电阻的典型的掺杂的钛酸钡元件。使用欧姆定律，能够示出在水加热周期的开始，可用的热能仅为2.24kw，仅当到达沸点时增加到3kw。这是与家用电器制造商所要求的结果相反的结果，在图1中示出具有120℃的居里点“转换”温度的掺杂的钛酸钡合成物的电阻-温度特性的示例。
掺杂的钛酸钡元件的另一个缺点来自用于生产该元件的方法。掺杂的钛酸钡主要从组成任意特定部分的大块基体的单个粒子之间的晶粒边界的特征获得它们的特定的温度/电阻特性。从而，根据所需要的已完成的物体，通常，通过在压榨机中将适当成份的所需要的数量的细粉微粒与粘合剂一起压制至适当的大小和形状，然后，在熔炉中以需要的温度烧结压制后的块以产生均匀的产品，由此产生由掺杂的钛酸钡制成的物体。当这是充足的制造方法时，可能导致这样的产品：在压制阶段中该产品不是充分密实的，因此，不存在统一的操作特征或具有来自烧结阶段的残余的应力。作为结果，在随后的热循环过程中，它们易于破裂及出现操作故障。因此，必须预先检测元件以丢弃故障元件。
发明人已经预先提出使用两种不同的金属氧化物来产生自调节加热元件。被公开的申请包括GB2344042、GB237383及GB2374784。最相关的是GB2374783，其提出使用在电导金属基体上沉积的不同的金属氧化物的连续的层，该金属氧化物层具有不同的成份及氧化程度。实际上，其提出结合钛酸钡使用镍铬类型的金属氧化物。值得注意地，该申请及其它申请教授了一种方法，其中，使用热喷涂技术来沉积两种金属氧化层。发明人已经发现，由于掺杂的钛酸钡的热喷涂导致损坏掺杂物(可能由于汽化)，在较早的申请中应用并揭示的方法不带来具有所希望的特性的元件。
本发明力图克服或实质上减少上述问题，并生产具有所希望的特性的元件。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种自调节电阻加热元件，包括：
·基体，基体是电传导表面或包括电传导表面，并且基体包括第一电触头；
·第一金属氧化物，具有正的或负的电阻温度系数；
·第二金属氧化物，具有与所述第一金属氧化物相反的电阻温度系数；
·在电传导表面上设置所述第一或第二金属氧化物中的一个，第一或第二金属氧化物中的另一个被电串联地设置在所述第一或第二金属氧化物上；
·第二电触头，第二电触头被设置在没有被设置在电传导表面上的所述金属氧化物上，以使电流能够通过金属氧化物在触头之间传递，
其特征在于，具有的负电阻温度系数的所述金属氧化物包括掺杂物，所述掺杂物的量使得在化合物中，第一和第二金属氧化物提供从周围温度到预定操作温度的过程中的实质上不变的组合电阻以及超出操作温度时电阻的非常大的增加。
通过提供具有所需要的自控制特性的电加热元件，产生更安全和更有效的元件，因为所述元件的电阻率和电阻在从环境温度到所需要的操作界限的温度范围中几乎不变，但是一旦操作温度稍微超过预定的操作界限，则电阻增加10的二次方或更多。
此外，它们的生产方法确保在该种元件的生产过程中获得更大的一致性。
优选地，选择第一和第二金属氧化物以提供从周围温度到预定操作温度的过程中的不变的组合电阻，以及超出操作温度时的电阻的非常大的增加。
在优选实施例中，第一金属氧化物是至少由镍、铬构成的氧化物，最好是至少由镍、铁和铬构成的氧化物，第二金属氧化物是铁电材料。
优选地，铁电材料是钙钛矿类型的晶体结构，铁电材料的通用分子式是ABO3，其中，A是一、二或三价阳离子，B是五、四或三价阳离子，O3是氧阴离子。
更优选地，铁电材料是掺杂的钡钛酸盐。
典型的掺杂物是对于本领域技术人员熟悉的这些掺杂物，包括：镧、锶、铅、铯、铈及来自镧系和锕系的其它元素。
优选地，铁电材料包括颗粒状微粒，并且更优选地，以液体或以糊状体、分散体或浆体来使所述颗粒状微粒沉积。以不影响其电阻特性的方式沉积铁电材料是重要的，电阻特性的特征是所使用的掺杂物被改变。在该方面，由于最终产品将不具有所希望的特性，因此不使用能够使掺杂物蒸发或以其它方式破坏材料的热处理。
优选地，该微粒是具有20-100微米的大小范围的细微粒，并且在具有通常100到500微米的厚度的层中沉积该微粒。
还通常作为氧-八面体-铁电已知该种混合的铁电金属氧化物，并且这些材料的特性可以通过成分的变化而变化，该特性包括初始电阻率、随着温度的电阻率的改变及居里点或“转换”温度。
所有氧-八面体-铁电金属氧化物呈现特性：随着温度增加到居里点或“转换”温度，电阻率减小(负的电阻温度系数)，在本发明的元件中通过串联设置一种或多种不同的金属氧化物(具有正的电阻温度系数)来补偿该特性，以使该电阻率“平衡”。在图2中对此进行了最清楚的说明。
获取电阻的减小的该平衡补偿是不简单的，包括计算和经验观测行为的组合。考虑的因素包括：
·所需要的居里点的末端值，
·要使用的氧-八面体-铁电金属氧化物的特性，
·要使用的一种掺杂物或多种掺杂物的特性和浓度，
·到达居里点的电阻率和电阻的减小的最终速度，
·为了补偿在环境温度中的初始电阻水平和到所需要的居里点的相同电阻的增加速度而必须设置的热喷涂电阻性金属氧化物或金属氧化物化合物的特性和成分，
·对化合物操作完成后的最终温度差异和两种连续的元素层的物理厚度(及作为结果的经济成本)。
实质上，为了特定目的的合适的化合物的选择包括考虑上述因素的测试和误差度。
达到热喷涂电阻性金属氧化物或金属氧化物化合物(镍/铁/铬)的所需要的电阻的初始水平可以任选地包括：使用AC或DC的间歇脉冲的高压电流进行调节，这是UK专利申请GB2419505(PCT/GB2005/003949)的主题。
从而，镍/铁/铬类型的金属氧化物层的随温度的电阻的增加本质上弥补了掺杂的钛酸钡层的随温度的电阻的减小，以使得串联的两个电阻层的组合电阻从环境温度到预定操作温度过程中实质上保持不变，但是在预定操作温度、掺杂的钛酸钡的居里点或“转换”温度中，该层的电阻增加10的若干次幂，有效地将所有组合元件电阻增加到高的水平，从而将热功率输出减小到非常低的水平，并作为自调节机构来防止在超过预定操作水平的温度中的元件过热。
上面假设，本质上，在沉积各个层过程中它们的特征电阻率不改变，从而使得它们将不以初始设定的那样来操作。
掺杂的钛酸钡的电阻特性主要来自在连续的微粒之间的交界处的晶粒边界效果。微粒大小范围越小，则在钛酸钡层的任意特定容积中的该数量越大，并且该层的电阻率越大。使用例如火焰喷涂等热处理来沉积掺杂的钛酸钡的处理，很可能作为掺杂物的汽化或损坏的结果，改变该电阻特性。它也破坏居里点/转换效果。
在优选实施例中，第一和第二金属氧化物紧密接触。可选择地，可以在它们之间沉积电传导层。
电传导基体或表面可以是包括例如铝、铜、软钢或不锈钢的任意的电传导金属或金属合金。可选择地，可以使用例如塑料、陶瓷、玻璃或合成物等电绝缘材料作为基体以及设置到基体上的电传导层。该层可以用作金属氧化物合成物的一侧上的电触头、在金属氧化物合成物的另一侧上设置的第二触头。
根据本发明的第二方面，提供一种包括本发明的加热元件的电气装置。
根据本发明的第三方面，提供一种调节电阻性金属氧化物层的电阻的方法，该方法包括对该层施加具有高压电流的间歇性脉冲。该电流可以是AC或DC电流。
根据本发明的第四方面，提供一种自调节电阻加热元件的制造方法，该方法包括：
·对是电传导表面或包括电传导表面的基体设置具有正的或负的电阻温度系数的第一金属氧化物；
·在所述第一金属氧化物上，设置具有与所述第一金属氧化物相反的电阻温度系数并且与所述第一金属氧化物电串联的第二金属氧化物；
·在所述第二金属氧化物上设置第二电触头，以使得电流能够通过金属氧化物在触头之间传递，
其特征在于，在特定温度下沉积具有负的电阻温度系数的所述金属氧化物，使得在化合物中，第一和第二金属氧化物提供从周围温度到预定操作温度过程中的实质上不变的组合电阻以及超出操作温度时的电阻的非常大的增加，其中所述特定温度是低于所述温度时不破坏存在的掺杂物的温度。
附图说明
参考下面的附图，通过示例，将进一步描述本发明的各方面，在附图中：
图1是示出具有120℃的居里点“转换”温度的掺杂的钛酸钡合成物的电阻温度特性的图表；
图2是具有对用于掺杂的钛酸钡的数据叠加用于Ni/Cr/Fe金属氧化物的数据以说明电阻“平滑”的相似图表；以及
图3是本发明的加热元件的平面图。
具体实施方式
图1说明具有120℃的居里点“转换”温度的钛酸钡合成物的电阻温度特性。注意，在20℃和100℃之间金属氧化物具有负的电阻温度系数，在100℃和140℃之间电阻非常显著地增加。
在图2中，示出具有正电阻系数的镍、铬及铁类型的金属氧化物的电阻/温度数据以及具有160℃的居里点的掺杂的钡氧化物的电阻/温度数据。在到达居里点之前，负的和正的电阻有效地互相抵消(中间的线)以提供大体上不变的电阻，然后该电阻在居里点上显著地增加。电阻的增加是四方晶体形式变为立方体形式的结果，从而锁住电子并消除传导。
示例1——构成
参考图3，自调节电阻加热元件(10)包括基体(12)，基体(12)包括电导涂层(12a)，电导涂层(12a)用作合成的金属氧化物层的一侧上的第一电触头(18)。在上述电导涂层(12a)上设置的是具有正的电阻温度系数的第一金属氧化物(14)。覆盖第一金属氧化物层并且电串联到第一金属氧化物层的是具有负的电阻温度系数的第二金属氧化物层(16)，覆盖第二金属氧化物层(16)的是第二电触头(20)。
第一和第二金属氧化物层互相紧密接触，但是，在可选择的示例中，可以在它们之间提供电接触层(未示出)。
通过各个金属氧化物层，在第一和第二电触头之间能够传递电流。
虽然可以使用任意的电导金属或金属合金，但是在所说明的实施例中，支持基体(12)是其上已经沉积了铜层(12a)的圆形瓷砖。示出在电导涂层(12a)的适当的区域上沉积的镍/铁/铬的热喷涂的电阻式金属氧化物层(14)，并示出在铜层(12a)上的第一电触头(18)。
在第一金属氧化物层(14)上设置并与第一金属氧化物层(14)电串联的是掺杂的钛酸钡层(16)，覆盖掺杂的钛酸钡层(16)的是第二电触头(20)。
注意，已经沉积各个层，以使得通过电阻层来推动在第一和第二触头之间传递的电流，并且该电流不能围绕着例如周界从一个触头到另一个触头地直接传递。
支持基体可以具有是连续直的或被弯成螺旋状或环形的、从平的圆盘(如所说明的)到包括球体、半球体及圆的或方形截面的空心管形状的范围内的广泛的各种形状和配置。
将通过使将由电加热元件产生的热能传送到要求由相关的特定装置加热的介质最佳化的要求来确定支持基体的形状。
接触层可以包括例如铜、镍、铝、金、银、黄铜或传导聚合体等任意电传导材料，并且可以通过例如(但不限于)火焰喷涂、化学气相沉积、磁控溅射技术、电解或化学方法等广泛的各种方式，使用粘合剂、机械压力或磁性方式来将接触层设置到在适当的位置上设置的固体件上。
上述接触层和金属氧化物沉积的相关配置和相关大小使得当在触头和基体之间应用电压时，防止从接触区域到绝缘基体上的传导基体或传导层的直接传递的电流。
对于传导接触层，其厚度应该使得传导接触层能运送所需要的最大电流并允许该厚度在其整个表面上均匀地分布，以使得对于金属氧化物的每一个单位区域，通过金属氧化物传递的电流在密度上是统一的。该规定确保在电阻性金属氧化物的容积内产生的热能被统一分布，从而在支持基体上的适当区域上产生统一的温度，而没有任何局部热点。
优选但不是必需的，使要安装外部电源点的接触层的区域比剩余区域更厚以在电流的平均分布中提供帮助。
支持基体可以包括任意电导金属或金属合金或电绝缘材料，并应该足够厚以在生产和随后的操作使用中提供元件的空间稳定性。
示例2——方法
可以通过例如将具有正的电阻温度系数的电阻性金属氧化物(14)热喷涂到基体(12)的电传导表面(12a)上来制造加热元件。实际上，可以通过使多个通道(pass)(根据所希望的厚度-通常为500μm，从1到10，优选2到5，中的任意个数的通道)使用热喷涂设备来设置金属氧化物的连续层。由于电阻性金属氧化物沉积物的电阻依赖于厚度，因此可以通过增加所沉积的层的厚度来增加电阻。因此，优选沉积若干个层。
已知由镍铬类型构成的金属合金当被氧化及热喷涂时呈现所希望的特性：随着温度的增加电阻率/电阻增加。例如在EP302589、US5039840及PCT/GB96/01351中描述了该种金属合金。如在GB2344042中描述的，在被热喷涂为电阻性金属氧化物沉积的一个或多层之前，作为预先的操作，该种镍铬类型金属合金可以被氧化到所需要的程度，或者可以在热喷涂操作过程中将被氧化到所需要的程度。实际上，为了补偿ABO3电阻性氧化物层的电阻率和电阻的不均匀减小，随着增加的温度，金属氧化物合金层的电阻率和电阻的增加水平和速度是重要的因素。
其它被设置的电阻性氧化物层优选的是掺杂的钛酸钡层。不应该以高温沉积该层，或危及其电阻率。在优选实施例中，以包括钛酸钡的细微粒及所选择的用于对特定的元件设计匹配预定的操作转换温度的一种掺杂物或几种掺杂物的液体或糊状体、分散体或浆体的形式来设置该层。
可以通过将已经被制作为具有合适的居里点特性的所需要的合成物的钛酸钡微粒进行碾磨，并将它们并入例如合适的液体粘合剂中来产生该糊状体、分散体或浆体。
然后，可以通过任意的合适方式在第一电阻性金属氧化物层的上表面上设置该糊状体、分散体或浆体(16)，任意的合适方式包括网印、涂抹、K-刮条涂布(bar coating)、喷涂或随后平滑(smooth out)的数量的应用，但不限于此。
液体粘合剂可以是任意合适的合成物，这种合适的合成物具有使互相紧密接近的前述细的掺杂的钛酸钡微粒粘合的特性，以获得所需要的晶粒边界接触以及与其它金属氧化物和第二电触头的亲密接触。
实际上，粘合剂可以是在周围或提高的温度(但是，不要太高以至于改变金属氧化物的电阻特性)中或通过被暴露于空气、光固化或化学引发的固化处理中固化(cure)或加固(set)的粘合剂。
另外，可以通过改变所设置的糊状体、分散体或浆体的微粒大小范围和厚度来控制掺杂的钛酸钡层的电阻。
可选择地，可以在受到控制的温度和真空下使用磁控溅射来使层沉积。
第二电触头(20)可以被设置于掺杂的钛酸钡层的上表面，以使得在第二电触头(20)和电导涂层(12a)上的电触头(18)之间施加电压源(V)时，可以穿过两个电阻层(14，16)的厚度从第二电触头(20)传递电流(I)。
第二接触层可以包括例如铜、镍、铝、金、银、黄铜或传导聚合体等任意电传导材料，并且可以通过例如(但不限于)火焰喷涂、化学气相沉积、磁控溅射技术、电解或化学方法以及使用粘合剂、机械压力或磁性方式设置固体件等任意合适方式来将其进行设置。
第二接触层最好在面积上小于其上沉积第二接触层的金属氧化物层，以确保当在触头之间施加电压时，电流从接触区域直接传递到绝缘基体上的传导基体或传导层。
接触层应该具有厚度，使得接触层能运送所需要的最大电流并允许该厚度在其整个表面上均匀地分布，以使得对于金属氧化物的每一个单位区域，通过金属氧化物传递的电流在密度上是统一的。该规定确保在组合元件的容积内产生的热能被统一分布，从而在支持基体上的适当区域上产生统一的温度，而没有任何局部热点。
本领域技术人员应该清楚，可以以任意顺序来沉积不同的金属氧化物。
示例3——可选方法
可以使用不同的技术以各种方式将自调节加热元件的包括不同层的金属氧化物设置到支持基体。
第一方法是在基体的传导表面上沉积由例如Ni-Cr-Fe或类似合金产生的第一金属氧化物作为一个完整的层。通过在给定区域上以给定配置将该第一金属氧化物热喷涂至所需要的计算出的厚度来沉积层。然后，在第一金属氧化物上将由例如掺杂的钛酸钡产生的第二金属氧化物喷涂至所需要的计算出的厚度及配置，目的是两个金属氧化物“匹配”以产生相关加热元件的所需要的组合特性和特征。
可选择地，可以使用与第一方法相反的方法，由此，对支持基体首先设置氧-八面体-铁电氧化物合成物，然后设置第二合成物金属氧化物。
换句话说，通过选择不同的金属氧化物，可以通过使用计算和经验观测行为，确定包括是本发明的主题的电阻加热元件类型的各种部件之间的维度和关系。

Claims (16)

1.一种自调节电阻加热元件(10)，包括：
·基体(12)，基体(12)是电传导表面(12a)或包括电传导表面(12a)，并且基体(12)包括第一电触头(18)；
·第一金属氧化物(14)，具有正的或负的电阻温度系数；
·第二金属氧化物(16)，具有与所述第一金属氧化物相反的电阻温度系数；
·在电传导表面(12a)上设置所述第一或第二金属氧化物中的一个，第一或第二金属氧化物中的另一个被电串联地设置在所述第一或第二金属氧化物上；
·第二电触头(20)，被设置在没有被设置在电传导表面(12a)上的所述金属氧化物上，以使电流能够通过金属氧化物在触头之间传递，
其特征在于，具有负的电阻温度系数的所述金属氧化物包括掺杂物，所述掺杂物的量使得在化合物中，第一和第二金属氧化物提供从周围温度到预定操作温度的过程中的实质上不变的组合电阻以及超出操作温度时的电阻的非常大的增加。
2.根据权利要求1所述的自调节电阻加热元件，其中，第一金属氧化物是至少由镍、铁和铬构成的氧化物。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的自调节电阻加热元件，其中，第二金属氧化物是铁电材料。
4.根据权利要求3所述的自调节电阻加热元件，其中，铁电材料是钙钛矿类型的晶体结构，铁电材料的通用分子式是ABO3，其中A是一、二或三价阳离子，B是五、四或三价阳离子，O3是氧阴离子。
5.根据权利要求4所述的自调节电阻加热元件，所述自调节电阻加热元件是掺杂的钡钛酸盐。
6.根据权利要求3到5中的任一项所述的自调节电阻加热元件，所述自调节电阻加热元件包括颗粒状微粒。
7.根据权利要求6所述的自调节电阻加热元件，其中，在液体中或以糊状体、分散体或浆体来使颗粒状微粒沉积。
8.根据权利要求6或7所述的自调节电阻加热元件，所述自调节电阻加热元件具有20-100微米的微粒大小。
9.根据权利要求3到8中的任一项所述的自调节电阻加热元件，其中，铁电材料存在于具有高达500μm的厚度的层中。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的自调节电阻加热元件，其中，第一和第二金属氧化物紧密接触。
11.根据权利要求1到9中的任一项所述的自调节电阻加热元件，其中，通过电传导层来分隔第一和第二金属氧化物。
12.根据权利要求1到9中的任一项所述的自调节电阻加热元件，其中，电传导表面(12a)包括金属或金属合金。
13.包括权利要求1-12中的任一项所述的加热元件的电气装置。
14.一种调节电阻性金属氧化物层的电阻的方法，包括对所述层施加具有高压电流的间歇性脉冲。
15.一种自调节电阻加热元件的制造方法，包括：
·对是电传导表面(12a)或包括电传导表面(12a)的基体(12)设置具有正的或负的电阻温度系数的第一金属氧化物(14)；
·在所述第一金属氧化物上，设置具有与所述第一金属氧化物相反的电阻温度系数并且与所述第一金属氧化物电串联的第二金属氧化物(16)；
·在所述第二金属氧化物上设置第二电触头，以使得电流能够通过金属氧化物在触头之间传递，
其特征在于，在一温度下沉积具有负的电阻温度系数的所述金属氧化物，使得在化合物中第一和第二金属氧化物提供从周围温度到预定操作温度中的实质上不变的组合电阻以及超出操作温度时的电阻的非常大的增加，其中低于所述一温度时存在的掺杂物不被破坏。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，具有正的温度系数的金属氧化物(14)被设置为多个层。
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