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BaTiO3基PTCR陶瓷主要应用于电子通讯和家用电器等方面。随着电子产品向无铅化和小型化发展,对PTC陶瓷性能的要求越来越高,低室温电阻率,高升阻比和高居里温度成为迫切需要解决的问题。本论文以BaTiO3/K0.5Bi0.5TiO3为基体,分别添加烧结助剂(CuO、Na2Ti6O13和SiO2),将陶瓷在还原气氛(N2、Ar)中烧结,随后于空气中进行再氧化处理,研究了烧结助剂添加对BaTiO3/K0.5Bi0.5TiO3陶瓷物相组成、显微结构和PTC性能的影响。为进一步提高居里温度TC,在BaTiO3中添加更高浓度的K0.Bi0.5TiO3,将陶瓷在氢气气氛中烧结,随后于具有不同氧分压的气氛中进行再氧化处理,研究了氢气气氛烧结对BaTiO3/K0.5Bi0.5TiO3陶瓷半导特性和不同氧分压对其PTC性能的影响。本研究旨在寻求一种新型无铅BaTiO3基PTCR陶瓷的配方组成和制备工艺。首先,本论文采用固相法制备CuO添加的Ba0.96(Bi0.5K0.5)0.04TiO3陶瓷,在氮气气氛中烧结。结果表明：当CuO添加量0.05%≤x≤0.20%时,陶瓷晶粒大小分布均匀,晶界清晰,具有显著的PTC效应。当x=0.10%时,陶瓷样品的室温电阻率pRT=3.1×13 Ω·cm,居里温度TC=137.3 ℃口电阻突跳lg(Pmax/ρmin)=2.65。这主要是由于在氮气气氛下烧结时,Cu2+部分被还原成Cu+,它们共同作为受主取代Ti4+的位置,提高受主态密度。当x≥0.40%时,陶瓷的晶粒尺寸增大,室温电阻率升高,表现出负温度系数效应。其次,研究了Na2Ti6O13添加对Ba0.94(Bi0.5K0.5)0.06TiO3陶瓷PTC性能的影响。陶瓷在氩气气氛烧结,随后在空气中进行再氧化处理。结果表明：Na2Ti6O13添加可以使居里温度从132.9℃升高到145.6℃。随着Na2Ti6O13添加量的增加,室温电阻呈上升的趋势,这是由于Na+在晶界处聚集形成表面受主态,使受主态密度增加。通过调整再氧化的时间和温度可以优化PTC性能。当x=0.15mol%时,陶瓷在空气中于1000℃保温3 h,可以获得居里温度Tc=145.4℃,室温电阻率pRT=2.9×103Ω·cm和电阻突跳1g(pmax/ρmin)=2.39的性能优良的PTC陶瓷。再次,研究了Si02添加对Ba0.92(Bi0.5K0.5)0.08TiO3陶瓷PTC性能的影响。结果表明：当Si02的添加量x≥0.01时,陶瓷出现杂相Ba2TiSi208和BaSiO3,EDS表征杂相存在于晶界处。SiO2对居里温度的影响比较小。陶瓷的晶粒尺寸基本一致,但是气孔率降低,致密度提高。随着Si02添加量的增多,室温电阻率逐渐增大。当x=1.0 m01%时,陶瓷的居里温度7c=147.4 ℃,室温电阻率ρRT=1.23×104Ω·cm,电阻突跳lg(pmax/pmin)=3.40。为了获得更高的居里温度,在BaTiO3中添加更高浓度的K0.5Bi0.5TiO3(x=-0.10-0.80)。陶瓷在氢气气氛中烧结,再在不同氧分压的气氛中进行再氧化处理。结果表明：当K0.5Bi0.5TiO3的添加量x≤40%时,移动效率为2.5℃/mol%,当40%≤x≤60%时,居里温度基本没有变化,当x≤80%时,移动效率为8.25℃/mol%。对于氢气气氛中烧结的陶瓷,当x≤60%时,陶瓷的室温电阻率ρRT≤2000Ω·cm,满足PTC陶瓷对室温电阻率的要求；当添加量x=70～80 mol%时,电阻率为0.8～5x105 Ω·cm。对x=60%的陶瓷进行再氧化处理,在居里温度处存在电阻突跳,但是在290℃左右电阻骤然升高,陶瓷由半导变成绝缘。