TiO₂基压敏陶瓷同时具备电容-压敏双功能特性。低的压敏电压,高的介电常数加之简单的制备工艺,使它成为低压领域中发展前景较好的一种压敏电阻材料。但TiO₂压敏陶瓷仍存在一些问题如小的非线性系数等,限制了它在工业上的应用。本论文通过添加施主物质,受主物质以及烧结助剂来提高其非线性系数并改善其综合电学性能。主要内容及结论如下:1.研究了低温烧结时,施主物质Ta2O5对TiO₂基压敏陶瓷结构和电学性能的影响。结果表明:Ta2O5的掺杂在体系中引入了第二相Bi2Ti2O7。掺杂一定量的Ta2O5能提高晶粒电导率,利于晶界势垒的形成,从而使TiO₂压敏陶瓷的非线性系数增加,改善材料压敏性能。当Ta2O5的加入量达到0.5 mol%时,材料具有最优的压敏性能:压敏场强为14.9 V/mm、非线性系数为4.48、介电常数为9.68×104、介电损耗为0.36。2.研究了MnO₂对TiO₂基压敏陶瓷的影响。对微观形貌进行分析发现,掺杂一定量的MnO₂能够促进晶粒的生长,但不同含量MnO₂对晶粒尺寸均匀性的影响不同。TiO₂基压敏陶瓷的电学性能也受MnO₂添加量的影响,掺杂适量的MnO₂能增加其界面态密度,从而使晶界势垒高度增加,非线性系数升高。当掺杂的MnO₂含量为0.3 mol%时,材料显微结构比较均匀,综合电性能较优异:压敏场强E1mA=4.95 V/mm、非线性系数α=5.07、介电常数εr=11.09×104、介电损耗tanδ=0.1618。3.研究了Pr₆O₁₁对TiO₂基压敏陶瓷微观结构、压敏性能和介电性能的影响。实验结果显示,Pr₆O₁₁的掺杂在体系中引入了第二相,并且引起了XRD衍射峰向小角度偏移。一定量的Pr₆O₁₁能够促进晶粒的生长,降低材料的压敏电压,增大介电常数,由于Pr的离子半径较大,它倾向于在晶界处发生偏析,从而有效的提高材料晶界势垒高度和非线性系数,当Pr₆O₁₁的掺杂含量达到0.50 mol%时,样品获得最优的电学性能:压敏场强为5.13 V/mm、非线性系数为5.43、介电常数为1.34×105。4.研究了CaCO₃掺杂对TiO₂基压敏陶瓷性能的影响。实验结果表明,CaCO₃的含量影响着第二相的种类和含量。掺杂一定量的CaCO₃能够促进TiO₂晶粒的长大,从而使材料的压敏场强降低,但同时也使其非线性系数降低,当CaCO₃的掺杂含量为0.50 mol%时,TiO₂压敏陶瓷显示出最好的综合电学性能:压敏场强低至2.07V/mm、相对高的非线性3.35、介电常数高至2.60×105、介电损耗低至0.23。5.研究了烧结助剂Bi₂O₃对TiO₂基压敏陶瓷微观结构和电学性能的影响。烧结助剂Bi₂O₃的掺入降低了材料的烧结温度,而且影响着材料的压敏性能,当掺杂Bi₂O₃的含量为0.10 mol%时,材料显示出较优的综合电性能:低的压敏场强8.70V/mm、高的非线性系数4.93、高的介电常数4.11×104和低的介电损耗0.24,有望实现材料的工业应用价值。