在钛酸钡材料中加入微量稀 土元素，经过适当的热处理后，材料的电阻率在居里温度附近提高了几个数量级，产生了PTC效应。这种效应与钛酸钡晶体的铁电性和材料在居里温度附近的相变有关。这相当于当势垒增加，电阻突然增加时的PTC效应。当超过居里点温度时，电阻会增加，从而限 制电流的增加。电流的减小将导致元件的温度降低。因此，它具有将温度保持在特定范围内的功能，还起到开关的作用。
钛酸钡晶体属于钙钛矿结构，是铁电材料，纯钛酸钡是绝缘材料。在钛酸钡材料中加入微量稀 土元素，经过适当的热处理后，材料的电阻率在居里温度附近提高了几个数量级，产生了PTC效应。这种效应与钛酸钡晶体的铁电性和材料在居里温度附近的相变有关。钛酸钡半导体陶瓷是多晶材料，晶粒间存在界面。当半导体陶瓷达到一定温度或电压时，晶界发生变化，电阻急剧变化，钛酸钡半导体陶瓷的PTC效应来自晶界（晶间界）。对于导电电子，晶粒间的界面起着势垒的作用。当温度较低时，由于钛酸钡中电场的作用，电子很容易穿过势垒，所以电阻很小。当温度上升到居里点（临界温度）附近时，内部电场被破坏，不能帮助导电电子穿过势垒。这相当于当势垒增加，电阻突然增加时的PTC效应。钛酸钡半导体陶瓷PTC效应的物理模型包括海旺表面势垒模型、丹尼尔斯的钡空位模型和叠加势垒模型，从不同的角度合理地解释了PTC效应，其次是1954年以钛酸钡为主要原料的PTC热敏电阻，PTC热敏电阻可用于工业温度的测量和控制。也可用于汽车某些部件的温度检测和调节。它还广泛应用于民用设备中，如控制瞬时热水器的水温、空调和冷库的温度，利用自身的热量作为气体分析和风机的热源，PTC热敏电阻不仅用作发热元件，而且还用作“开关”。它有三个功能：敏 感元件，加热器和开关。当电流通过元件时，温度会升高，即加热元件的温度会升高。当超过居里点温度时，电阻会增加，从而限 制电流的增加。电流的减小将导致元件的温度降低。电阻的降低会增加电路的电流，元件的温度会一次又一次地升高。因此，它具有将温度保持在特定范围内的功能，还起到开关的作用。利用这种电阻温度特性制作热源，作为发热元件，应用于取暖器、电熨斗、烘干衣柜、空调等，也能对电器起到过热保护的作用。
