中文摘要：

提高压敏电阻的自保护特性对于改善供电和各种设备可靠性有重要意义，现有压敏陶瓷材料在小电流区均具有负的阻温系数。为此提出研究新型具有自保护特性的压敏/PTC复合功能介质材料。以驰豫态的铁电体（Ba,Sr）TiO3陶瓷介质为研究对象，研究各种添加剂对于移动居里温度点和控制阻温特性的作用规律，研究在各种条件下（材料组成、烧结过程等）新型陶瓷介质微观结构的发展过程；研究新型陶瓷介质的介电特性，分析不同温度范围和频率范围内的极化特性；研究烧结气氛和热处理过程对陶瓷介质的缺陷种类及其分布规律的影响；研究缺陷对晶粒生长特性和晶界结构类型、介电特性的影响；在原有晶界理论和电介质极化理论基础上，结合介电性能分析和微观结构分析，提出新型压敏/PTC复合功能陶瓷介质的晶界导电势垒模型，得到驰豫铁电体的极化状态对介质压敏特性的影响机制。上述研究内容是功能电介质研究的新领域，对发展电介质理论有重要意义。

结论摘要：

SrTiO3压敏电阻是重要的EMC元件，但负的电压温度系数威胁到其自身的安全性。本项目通过对SrTiO3的A位进行固溶研究，制备得到基于（Sr,Ba,Ca）TiO3的、具有正的电压温度系数的压敏/PTC复合功能介质材料。系统研究了Ba和Ca的A位固溶对于介电性能影响的规律，认为电压温度特性主要受控于介电常数的温度特性。研究了TiO2添加剂、烧结气氛和磁化水对制备SrTiO3基压敏陶瓷介质的影响，以及磁化水对TiO2压敏陶瓷介质的作用。系统研究了各种试样的介电谱，认为在SrTiO3基压敏陶瓷介质中存在界面极化和热离子极化两种形式。Ca在A位的固溶能减少界面极化，使氧在晶界的扩散更加均匀。正温度系数试样的介质损耗在较宽的频率范围内保持恒定的较小值。用TG法和XPS法证实了氧化热处理时存在氧吸附过程，且是SrTiO3基陶瓷介质非线性的起源。发现SrTiO3压敏陶瓷的临界厚度效应可推广到ZnO和TiO2压敏陶瓷。研究成果已转化为实际产品，后续研究工作得到其他基金和课题的资助。本项目对于压敏陶瓷介质的基础理论研究和应用研究都有重要的推动作用。