BaBiO3是一种具有钙钛矿结构的NTC热敏电阻材料,通过对BaBiO3化合物中的Ba2+位置、Bi3+位置和Bi5+位置三个位置进行离子替代,可以对其进行离子掺杂改性研究。根据国内外热敏陶瓷材料的研究进展及存在的主要问题,本文以BaBiO3基NTC热敏电阻材料为研究对象,采用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪和电学性能测试仪等系统研究了MnO2、Sb2O3和Na2C2O4掺杂对BaBiO3基NTC热敏电阻材料的显微结构和电性能。结果表明Mn、Sb和Na三种元素掺杂的BaBiO3基陶瓷均具有良好的NTC特性,其室温电阻率和B值均随Mn离子、Sb离子和Na离子的含量上升呈现先减小后增大的规律。　　在BaTiO3基PTC陶瓷中掺杂微量BaBiO3化合物时,材料表现出良好的PTC性质;在BaBiO3基NTC陶瓷中掺杂BaTiO3化合物时,烧结后的复合陶瓷材料只表现出NTC特性。在BaBiO3/ BaTiO3陶瓷性能及其机理的研究在国内外还少有研究。本文通过将BaBiO3和BaTiO3在极大的成份范围内变化互掺,系统研究各组元成份含量对BaBiO3/BaTiO3复合材料的微观结构、相组成及材料性能的影响规律,探讨了BaBiO3/BaTiO3复合材料NTC效应的作用机理。主要结果如下:　　通过在BaBiO3陶瓷材料中掺杂MnO2,研究了Mn4+掺杂对BaBiO3基陶瓷材料显微结构和NTC特性的影响。结果表明,MnO2掺杂对BaBiO3基陶瓷的组织和NTC特性均有显著的影响。BaBiO3基陶瓷进行MnO2掺杂属于施受主混合掺杂,BaBiO3基陶瓷的室温电阻率ρ25和材料的B25～85值随着MnO2含量的增加呈现先减小后增大的趋势。MnO2掺杂量为0.005时,获得了具有较好NTC特性的样品,其室温电阻率ρ25为806?·cm,B25～85值为2945K。　　通过在BaBiO3陶瓷材料中掺杂Sb2 O3,研究了Sb3+掺杂对BaBiO3陶瓷材料显微结构和NTC特性的影响。结果表明,随着掺杂量的升高,晶胞参数a和c的值单调减小,而晶胞参数b的值单调增大,晶胞体积单调减小;横截面的SEM照片显示,随着Sb2O3掺杂量升高,样品气孔率提高,致密度下降;所有Sb2O3掺杂样品的电阻率对数值和温度都呈近线性变化关系。随着Sb2O3含量的增加,室温电阻率先是下降到一个最低值;Sb2O3含量较高的时候,室温电阻率再随掺杂量增加而升高。Sb2O3掺杂对样品的B值也有同样的影响。Na+掺杂量为0.003时,制备出了优异的Sb2 O3掺杂BaBiO3陶瓷,其室温电阻率为416?·cm,B25～85值为2378 K。　　通过在BaBiO3陶瓷材料中掺杂Na2C2O4,研究了Na+掺杂对BaBiO3陶瓷材料显微结构和NTC特性的影响。结果表明,Na+掺杂量对BaBiO3基陶瓷的组织和电性能均有显著的影响。BaBiO3基陶瓷进行Na+掺杂属于受主掺杂,掺杂后陶瓷的室温电阻率ρ25和材料的B25～85值随着Na+离子含量增加,均呈现先减小后增大的趋势。Na+掺杂量为0.05时,获得了具有较好NTC性能的样品,其室温电阻率ρ25为1145?·cm,B25～85值为3025K。　　通过将BaBiO3和BaTiO3相对成份比例在极大的范围变化,进行相互组合实验。发现当复合材料中BaBiO3含量很低时,BaBiO3作为施主杂质微量掺杂到BaTiO3中,表现出PTC性能。然而当复相材料中BaBiO3的含量较高时,经过较低温度烧结的BaBiO3/BaTiO3复合材料仅显示NTC特性,随着BaBiO3含量的增加,BaBiO3/BaTiO3复合陶瓷的室温电阻率单调减小,而热敏感系数保持不变。提出了BaBiO3/BaTiO3复合材料具有NTC效应的作用机理,并建立了BaBiO3/BaTiO3复合材料的渗流模型。复相材料中BaBiO3相的存在是复合材料具有NTC效应的原因。BaBiO3是半导体材料,具有NTC特性。BaBiO3/BaTiO3复合材料是BaBiO3和BaTiO3两相的强无规则混合材料,当材料中BaBiO3的含量较低时,BaBiO3相无规则地弥散在绝缘相中,材料的导电率很小,与绝缘相的导电率接近,随着BaBiO3的含量增加到一定量,BaBiO3相将相互连接成一个无限的团簇,形成导电通道,从而使得材料具有导电性能。