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本课题针对目前厚膜发热元件价格较高的问题,进行了降低成本的研究。厚膜发热元件价格之所以会居高不下,是因为电阻层中使用贵金属作为功能相,所以为了降低成本,需要使用廉价的导电材料取代这些贵金属功能相。采用YBCO(YBa2Cu3O7-x)作为厚膜发热功能相,从多种角度对其进行了可行性的研究;用热重-差热分析仪对其热反应过程进行分析,确立了初步的工艺条件;对其电导率进行测试,测得室温下最佳的电导率为9.742×105S/m,作为厚膜发热功能相是非常合适的;所用不锈钢基片的热膨胀系数在0℃649℃范围内为11.520×10-6/K,所测得的YBCO功能相的热膨胀系数,在25℃500℃范围内为14.494×10-6/K,与不锈钢比较匹配;对YBCO材料的电阻-温度系数（TCR）进行测试,呈现负温度系数;对YBCO的制备工艺进行了优化研究,最适合的峰值烧结温度为940℃。针对YBCO作为厚膜发热层的功能相,研究了与其相适合的粘结相材料,从玻璃的熔融温度和热膨胀系数的角度,设计玻璃粘结相的配方,然后对玻璃粘结相的原始粉料进行热分析,确定熔炼的工艺条件;研究了玻璃粘结相的粒径大小和掺杂质量百分比对厚膜电阻的影响,发现玻璃粘结相的粒径越小,厚膜电阻的电导率越大;掺杂质量百分比为10%时,厚膜电阻的电导率能够满足厚膜发热材料的要求,达到4.687×103S/m,当掺杂量过小或过大,都会导致电导率急剧下降。采用丝网印刷工艺,制备厚膜发热元件的介质层、电阻层,研究了有机载体的制备和介质层的工艺优化,通过烧结对比实验发现,印刷的层数为3层能够保证介质层的平整度,保温时间至少为30min,才能保证熔融的介质有足够的时间流平;研究了厚膜发热层的烧结工艺条件,发现峰值烧结温度为900℃、保温时间为30min时,电导率最佳,达到6.513×103S/m,满足作为厚膜发热电阻的要求;对厚膜发热层的TCR特性进行测试,结果呈现负温度特性;对厚膜发热层的热膨胀系数进行测试,在25℃500℃范围内,为12.620×10-6/K,相比纯YBCO功能相,厚膜发热层与不锈钢基片的热膨胀系数更加匹配。