谭  健¹，蔡  冰¹，唐良颖¹，吴  聪¹，黄  婷¹，刘华臣¹，向正飞²，邓腾飞²

(1. 湖北中烟工业有限责任公司，湖北 武汉 430040；2. 武汉理工大学 硅酸盐科学与先进建材

全国重点实验室，湖北 武汉 430070)

摘  要：本文通过在(54 mol% Y₂O₃+6 mol% ZrO₂)-40 mol% YCr_0.5Mn_0.5O₃中掺入4 mol%～8 mol%的Ca²⁺/Mg²⁺，经两步烧结制备负温度系数(Negative Temperature Coefficient, NTC)热敏陶瓷。所有掺杂样品均保持Y₂O₃与正交钙钛矿相YCr_0.5Mn_0.5O_3双相结构，Ca²⁺/Mg²⁺主要固溶于钙钛矿相，显微结构呈“海岛”状分布且致密性良好。电学性能方面，Ca²⁺能显著降低电阻率，当Ca²⁺掺杂量为8 mol%时，电阻率较未掺杂样品降低约82%。相比之下，Mg²⁺掺杂仅将电阻率降至5.14×104 Ω·cm，且对应B值较高。XPS分析表明，掺杂Ca²⁺/Mg²⁺后，Mn⁴⁺/Cr⁴⁺比例上升，Ca²⁺会取代Y³⁺引发空穴补偿及小极化子跳跃增强，Mg²⁺会取代半径接近Cr³⁺/Mn³⁺，导致改性效果不佳。老化实验显示，Ca²⁺/Mg²⁺会增大电阻漂移率，但Zr⁴⁺的存在通过提升致密度和细化晶粒抑制空位迁移，使漂移率降低1%～2%。综上，结果表明：Ca²⁺可优化(Y₂O₃+ZrO₂₎-YCr_0.5Mn_0.5O3 NTC陶瓷的电阻率、B值及稳定性，具备实际应用潜力。

关键词：NTC热敏陶瓷；YCr_0.5Mn_0.5O₃；Ca²⁺/Mg²⁺掺杂；电阻率调控