具有AB₂O₄尖晶石结构的Mn系过渡金属氧化物是NTC热敏电阻主要的材料体系；高性能膜状（厚膜和薄膜）NTC热敏电阻的制备是NTC热敏电阻领域的研究热点；多晶膜状NTC热敏电阻的导电机理研究是目前热敏电阻理论研究中的难点与重点。本文选择Mn系尖晶石NTC体系为主要研究对象；以实现NTC热敏电阻的膜状化和解决多晶膜状NTC热敏电阻导电机理中的难点为主要研究目标；在大量块体NTC热敏电阻的实验数据为基础上，以丝网印刷法制备厚膜NTC热敏电阻、溶胶-凝胶法制备薄膜NTC热敏电阻和变温复阻抗谱分析多晶膜状NTC热敏电阻的导电机理为主要技术途径，开展了一系列的研究工作。对块体、厚膜和薄膜NTC热敏电阻的制备工艺参数进行了较系统的研究；以小极化子跳跃导电理论为基础，采用复阻抗谱的方法分析了影响厚膜和薄膜NTC热敏电阻性能的主要工艺参数对其导电机理的影响。首先，研究了组分、烧结温度和粉体制备方法对Mn-Ni-O二元系、Mn-Co-Ni-O三元系和Mn-Co-Ni-Cu-O四元系块体热敏电阻的微结构和电性能的影响，结果表明：采用溶胶-凝胶法合成的粉体，烧结温度为1180oC，保温时间为3h，组分为Ni_0.85Co_0.3Mn_1.85O₄（MCN）的块体热敏电阻各项性能均较优异。其次，基于块体NTC热敏电阻实验数据，采用丝网印刷法在Al₂O₃基底上制备了MCN厚膜热敏电阻，讨论了固含量（50%、67%和75%）、烧结温度（1150、1180和1200oC）和电极形状（端电极和叉指电极）对MCN厚膜热敏电阻微结构和电性能的影响。结果表明：固含量为67%，烧结温度为1180oC时，制备有端电极和叉指电极的MCN厚膜热敏电阻的性能均较优异。采用端电极的MCN厚膜R-T关系满足指数关系（R=R0exp（B/T）），而采用叉指电极的厚膜热敏电阻的R-T关系为线性关系（R=R0+AT）。分析了电极形状对MCN厚膜热敏电阻R-T关系的影响：端电极MCN厚膜热敏电阻，端电极的宽度并不会影响其R-T关系的指数关系；叉指电极MCN厚膜热敏电阻，叉指间距离的改变不会影响其R-T关系的线性关系；叉指长度（a值）的大小是影响其R-T关系的主要原因；当a值变小时，厚膜热敏电阻的R-T关系由开始的线性关系慢慢过渡到指数关系。采用Ansoft maxwell12软件对MCN厚膜的电势能和电场分布进行了简单的分析。第三，采用溶胶-凝胶法在Al₂O₃基底上成功制备了MCN薄膜热敏电阻。研究了退火温度（650、700、750和800°C）和薄膜厚度（519.6、627.8和742.3nm）对MCN薄膜微结构和电性能的影响。对于MCN薄膜热敏电阻而言，750°C为最佳的退火温度。750°C下制备的MCN薄膜热敏电阻的室温电阻R₂₅=4.8MΩ，特征温度T₀=3720.6K，老化系数ΔR/R=3.7%。厚度对MCN薄膜热敏电阻的T₀值影响不大；样品R₂₅随着厚度的增加而减小，近似于线性减小；厚度对MCN薄膜热敏电阻的老化系数影响不大。为了达到减小电阻值的目的，采用溶胶-凝胶法在Al₂O₃基底上，700°C退火温度下，成功制备了Ni_0.85Co_0.3CuxMn_1.85-xO₄（MCCN，x=0，0.15，0.3和0.45）薄膜，研究了组分对MCCN薄膜热敏电阻的微观结构和电性能的影响。对于MCCN薄膜热敏电阻而言，当x=0.15，MCCN热敏电阻的R₂₅较小（0.56MΩ），灵敏度较高（T₀=4107.0K），老化系数较小（ΔR/R=5.7%），为较合适的组分。第四，通过对具有不同叉指长度（a值）的叉指电极MCN厚膜热敏电阻的变温复阻抗谱的分析，我们得到了具有不同a值的MCN厚膜热敏电阻中晶粒与晶界的R-T特性。样品中晶界电阻(R_gb)均大于晶粒电阻（R_g）；晶粒内部电子的输运为变程跳跃（VRH）；a值越大，晶粒电阻和特征温度越小；当a值变小时，样品晶界的R_gb-T关系由开始的线性关系慢慢过渡到指数关系，这是引起厚膜热敏电阻R-T关系随a值大小发生变化的主要原因。第五，通过对不同晶粒尺寸的MCN薄膜热敏电阻变温复阻抗谱的分析，我们得到了：在不同晶粒尺寸的MCN薄膜热敏电阻中，晶粒与晶界处电子的导电均为跳跃导电； R_gb均大于R_g，这说明材料的电阻由晶界主导；而晶粒特征温度（T₀^g）均大于晶界特征温度（T₀gb），这说明材料中特征温度由晶粒主导。晶界的电子跳跃形式为最近邻跳跃（NNH），而晶粒内部电子的跳跃形式为由VRH向NNH过渡的跳跃方式，薄膜热敏电阻中电子跳跃形式为NNH主导的，VRH和NNH相结合的跳跃形式。NTC厚膜和薄膜热敏电阻制备工艺参数的研究以及内部导电机理的分析将为NTC厚膜和薄膜的工业应用提供有意义的指导。