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BaTiO3基PTC热敏陶瓷以其独特的电阻温度特性和伏安特性使其具备优良的过电流保护功能,PTC热敏元件作为过流保护元件已广泛应用于家用电器、汽车电子、移动通讯、航天航空等领域。本工作的目的是研制具有较低室温电阻率、较高电阻温度系数和较高耐电压强度的过流保护用PTC热敏陶瓷材料。本文采用固相反应法制备BaTiO3基热敏陶瓷,研究了施主掺杂、受主掺杂、Ba/Ti比及Al2O3对样品的微观结构和电学性能的影响。通过调整配方,制备出室温电阻率为27.61Ω?cm,升阻比为5.05,耐电压强度为370.7V/mm的低阻高性能过流保护用PTC热敏陶瓷材料。本文首先研究了Y2O3、Sm2O3施主掺杂量对Ba TiO3基陶瓷性能的影响,研究结果显示,当掺杂量在0.51.0mol%范围,Y2O3和Sm2O3掺杂具有类似效果:随着掺杂量的增加,样品的晶粒平均粒径减小,晶粒大小趋于均匀,室温电阻率呈现U型变化趋势,即先减小后增大,其中Y2O3具有较宽的低电阻率掺杂范围(0.60.8mol%),而Sm2O3的低电阻率掺杂范围较窄。在确定较佳施主掺杂量的基础上,研究了受主掺杂剂Mn(NO3)2的掺杂量对材料电性能的影响。当掺杂量在0.020.06mol%范围,随着Mn(NO3)2掺杂量的增加,样品的晶粒平均粒径增大,室温电阻率、电阻温度系数和耐电压强度都随之提高,但当Mn(NO3)2掺杂量大于0.05mol%时,样品的室温电阻率急剧升高。本文同时研究了Ba/Ti比对BaTiO3基陶瓷性能的影响,研究结果显示,当TiO2过量0.20.6mol%时,随着TiO2含量的增加,样品的晶粒平均粒径减小,晶粒大小趋于均匀,室温电阻率、电阻温度系数均随之提高。本文还研究了Al2O3对材料电性能的影响,研究结果显示,少量掺杂Al2O3可使样品的晶粒平均粒径增大,室温电阻率降低。但过量添加会使样品的电阻温度系数和耐电压强度也降低。