在大气环境下制备的BaSnO<,3>陶瓷，因晶粒存在大量的氧空位，具有电阻率极低的n型半导体特征。由于烧结温度高，用传统的固相反应方法很难制备出结构致密、晶粒生长良好、晶界清晰的BaSnO<,3>陶瓷。正因为如此，关于BaSnO<,3>陶瓷的制备及其应用开发方面的研究，国内外都报导很少。本实验室经过数年的研究，用BaCO<,3>和SnO<,2>粉料作原料，引入适量的助烧其它改性物质，采用传统的固相反应法，成功制得了相对密度大于95％、晶粒生长完好的BaSnO<,3>半导体陶瓷。并且采用锰及其它受主混合掺杂的方法，使其具有了明显的晶界效应。 在前期研究的基础上，本学位论文在。BaSnO<,3>半导体陶瓷的NTC性能研究方面做了下述研究工作。 (1)用传统的固相烧结法制备出了具有良好NTC特性的BaSnO<,3>陶瓷，XRD图谱显示其具有高纯度的BaSnO<,3>主晶相，SEM图显示其具有优良的陶瓷结构特征：晶粒的生长情况良好，晶界清晰，结构致密。 (2)分析了BaSnO<,3>半导瓷的NTC机理。得到的主要结论是，晶粒因含有大量氧空位及Ta<5+>替位Sn<4+>而呈n型半导化，受主杂质偏析于晶界形成受主界面态，因而形成了明显的晶界势垒，确立了双肖特基势垒导电模型，认为导带电子由于热激发而越过晶界势垒的导电过程是其具有NTC特性的根本原因。这与传统的NTC材料因极化子导电而具有NTC特性有着本质的不同。 (3)详细考察了Mn<2+>掺杂对BaSnO<,2>陶瓷NTC特性的影响。实验结果表明：在0.5mol％～2.6 mol％的掺杂范围内，随着Mn掺杂的增加，材料B值随之增大，且其1nuR～1000/T关系图的线性度也随之得以改善。但过多的Mn掺杂，会使材料的视在室温电阻率相应增大。在本实验室工艺条件下，Mn掺杂量为1.8mol％时其综合性能最好：B值为6049K；lnR～1000/T关系图的线性度优良；材料的视在室温电阻率为1.0×10<7>Ω·cm。 (4)改变受主的掺杂工艺，用Mn<2+>表面涂覆热扩散的方法，制备了具有良好NTC特性的样品。利用未经受主掺杂的BaSnO<,3>陶瓷基片，双面涂覆Mn(NO<,3>)<,2>作为受主热扩散源，分别在1000℃、1100℃、1200℃下进行热处理2h。结果表明，1200℃热处理的样品的NTC综合性能最佳。文中，还利用了扩散理论详细地分析了本实验中的热扩散过程，包括在1200℃的热处理温度下，处理时间对双面涂覆样品的NTC特性的影响。结果表明，热处理时间越长，B值越大，lnR～1000/T关系图的线性度越好；但是过长的热处理时间，对B值的提高及线性度的改善作用已不明显，反而会导致样品的视在室温电阻急剧增大；最佳的热处理时间为90min左右。 (5)为了追求高B值和低视在室温电阻率，本文还考察了单面涂覆热扩散的样品的制备工艺。结果表明，在与双面涂覆相同的最佳工艺条件下，样品的视在室温电阻率比双面涂覆的减小一半，而B值和线性度相差不大。 综上所述，本学位论文对n型BaSnO<,3>半导瓷，因受主掺杂所导致的NTC特性进行了理论分析和系统实验改性研究。摸索出了在未经受主掺杂的n型BaSnO<,3>半导瓷基片上，采用单面Mn<2+>涂覆热扩散处理的方法，制备出了具有低的视在室温电阻率、高B值及线性度较好的NTC样品。本学位论文为BaSnO<,3>陶瓷的进一步深入研究，和对开发新型NTC热敏陶瓷的研究提供了一定的理论基础和实验经验。