PTCR陶瓷芯片容机、电、热三方面性能于一体,广泛应用于各类控温发热体、消磁、汽车、通讯等方面。近年来,随着有机PTCR材料以及集成电路和微电子领域的发展,陶瓷PTCR材料面临着更加激烈的竞争,对陶瓷PTCR芯片材料性能的要求也越来越高。对钛酸钡陶瓷材料的研究,包括对其半导化的研究和PTC效应的研究。针对半导化的研究,课题组已经进行了钛酸钡基PTCR陶瓷施主掺杂的系统研究。本课题围绕影响PTC效应的因素,从受主掺杂对PTC效应的影响,烧成制度对本征PTC效应的影响以及畴的相关理论方面进行了探索。对受主掺杂的研究,包括对Mn、Co、Cr三种受主杂质掺杂机理的研究,受主杂质掺杂方式的研究以及固定受主杂质摩尔总量不变的二元、三元受主掺杂研究;对烧成工艺的研究,主要通过控制降温冷却过程,对比材料最终的PTC效应。铁电体物质畴的开关特性是影响其宏观性能的重要因素,本文对其理论和研究进展进行了初步的探索。对于陶瓷材料微观电性能的分析,本文采用了阻抗谱方法,分析了晶粒电阻和晶界电阻的特性及其随温度的变化规律。研究结果表明,不同受主杂质的掺杂其作用机理并不相同;不同配方的材料,其最佳性能对应着不同的烧结工艺;钛酸钡基PTCR陶瓷的晶界电阻呈现正温度系数(PTC)效应,晶粒电阻呈现负温度系数(NTC)效应,材料的宏观电阻主要由晶界电阻决定而呈现正温度系数(PTC)效应。