本文采用混合球磨的方法制备原料粉体,通过添加不同含量的Nb₂O₅、SrCO₃、SiO₂、Bi₂O₃等氧化物,选择不同的烧结温度,分别制备不同的TiO₂压敏陶瓷样品,测试样品的压敏电压、非线性系数、表观介电常数和介电损耗等几个重要的电学性能指标,探究不同元素氧化物对TiO₂压敏陶瓷电学性能的影响。同时改变坯体成型密度,制备不同成型密度的样品,分析坯体成形密度和TiO₂压敏陶瓷电性能、物理特性以及微观结构的关系以期获得最佳的坯体成型密度。测试不同配方样品的显微结构,研究各种掺杂剂和制备工艺对样品显微结构的影响,分析掺杂不同元素氧化物的样品显微结构和电学性能的关系,揭示掺杂改性机理。（1）在制备低压TiO₂压敏陶瓷的实验过程中,Nb₂O₅作为施主掺杂剂其最佳的掺杂量为1.0 mol%,SrCO₃作为受主掺杂剂其最佳掺杂量为0.5 mol%。作为烧结助剂时,Bi₂O₃比SiO₂的掺杂效果更为明显,主要表现在压敏电压较低,基本符合电压指标的要求范围,同时当Bi₂O₃作为烧结助剂时,具有电容量较高,相对而要损耗较小等特点。（2）在本文中的各掺杂量范围内,TiO₂压敏陶瓷的压敏电压随Nb₅O₂掺杂量的增加先上升后下降,随着SrCO₃掺杂量的增加一直上升,随着SiO₂掺杂量的增加先上升后下降,随着Bi₂O₃掺杂量的增加先上升后下降,且Nb₂O₅是影响TiO₂压敏陶瓷压敏电压的主要因素。（3）Nb、Sr、Bi该体系下的TiO₂压敏陶瓷最佳工艺条件为:Nb₂O₅、SrCO₃、Bi₂O₃掺杂量分别为:1.1 mol%、0.5 mol%、0.55 mol%,烧结温度为1390℃,在这一最佳配方工艺条件下获得的样品的压敏电压V_1mA为9.88 V/mm,非线性系数α为2.59,静电容量C为37 nF,极间差λ为9.51%。（4）在TiO₂压敏陶瓷烧制成型过程中,烧结温度的控制对其影响最大,不同的配方则对应不同的烧结温度,合适的烧结温度需要多次反复进行实验才能得到。（5）坯体成型密度对TiO₂压敏陶瓷的电性能和微观结构有很强的影响。当坯体成型密度为2.55 g/cm³时,其晶粒平均尺寸为5.911μm,晶粒尺寸标准差为0.853μm,此时晶粒分布最为均匀,晶体结构最佳。提高TiO₂压敏陶瓷坯体成型密度在一定程度上可以加快致密化过程,同时可以促进晶粒的长大。最佳的坯体成型密度与样品的配方以及原料的粒度有关,需要进行多次具体的试验。（6）随着CaCO₃掺杂量的增加,样品的压敏电压呈现先下降后上升趋势,非线性系数呈现先上升后下降趋势,因此添加少量的CaCO₃可以提高样品的非线性特性。相对介电常数呈现先上升后下降的趋势,介电损耗呈现先下降后上升的趋势。由于Ca²⁺离子半径比Ti⁴⁺离子半径大的多,所以会引起晶格畸变,所以微量的CaCO₃会促使晶粒尺寸的长大,且在晶界处形成窄而高的晶界势垒,当CaCO₃掺杂量为0.5 mol%时,各电学性能最佳。