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NTC热敏陶瓷是应用最广泛的半导体陶瓷之一,非常适用于检测外部场所中的温度变化,还可用于惠斯通电桥、线性电阻网络和可编程微处理器等设备中,NTC热敏电阻还可以接入个人电脑中使用现成的数据采集软件和接口卡。目前广泛应用的NTC热敏陶瓷材料大多是锰、铜、钴、镍、铁等过渡金属氧化物为基础的尖晶石型材料,而本论文发现具有钙钛矿结构的BaTi1-xFexO3-δ陶瓷材料也具有明显的电阻负温度系数效应,而且可以通过添加烧结助剂改善材料的烧结性能,通过掺杂、无机-无机复合和有机-无机复合改善材料在室温下的电导率。具体内容如下：[1]以Fe掺杂的BaTiO3陶瓷基体为研究对象,通过湿化学的方法制得BaTi1-xFexO3-δ (x=0.1,0.2,0.3)粉体,经传统烧结工艺制得BaTi1-xFexO3-δ陶瓷材料。XRD结果显示所得材料的晶体结构为6H-BaTiO3,电阻温度特性测试结果说明材料所得材料具有良好的负温度系数特性,随着铁含量的增加,材料的室温度电阻率下降,其热敏常数分别为5497K、5284K和4828K；利用交流阻抗和XPS测试结果说明材料的导电机理为小极化子跳跃导电。[2]选取性能最为优良的BaTi0.8Fe0.2O3-δ (BTF2)粉体,通过添加不同的烧结助剂B2O3、Li3PO4、Li4P2O7或5B2O3·6ZnO·9SiO2,提高材料烧结性能,降低烧结温度。XRD结果表明加入烧结助剂后材料的晶体结构没有发生变化,SEM照片表明烧结助剂的加入使材料的烧结性能和致密度明显提高,电阻温度特性测试结果表明烧结助剂的加入对材料的NTC效应没有产生负面影响。[3]根据半导化掺杂理论,期望通过Nb、La、W、Y等金属元素的掺杂降低材料的室温电阻率,结果发现材料的NTC效应保持完好,但是电阻率并没得到下降,利用交流电导与频率之间关系进一步说明材料不符合能带导电机理,而遵从跳跃导电。[4]根据复合材料兼具两相材料优势的特点,利用SnO2、PANI与BaTi0.8Fe0.2O3-δ材料复合实现材料的电阻可调。XRD与SEM结果说明两种复合材料中均有完整的两相存在且分布均匀,电阻温度测试结果说明材料电阻实现了数量级上的下降。