为了满足电子设备小型化、片式化、低损耗的要求,PTCR热敏电阻必须向着多层化、片式化的方向发展。要制备高性能的多层片式PTCR元件,关键要解决两个问题:第一,制备细晶陶瓷,以保证多层片式PTCR元件在尺寸不断减小的同时,仍具有较强的PTC效应和较高的耐受电压。第二,降低陶瓷的烧结温度,改进电极浆料的配方,以解决内电极的氧化问题。本文以制备高性能多层片式PTCR元件为主线,主要研究了细晶陶瓷粉体的制备技术以及片式PTCR陶瓷的成型技术。本文系统研究了在固相法制备BaTiO₃陶瓷粉体工艺中施主元素含量、受主元素含量、粉体的预烧温度、陶瓷的烧成温度与晶粒尺寸的关系,发现以固相法制备的BaTiO₃粉体为原料制备的PTCR陶瓷在1280℃左右可半导化,平均晶粒尺寸小于2μm。为了降低陶瓷的烧成温度,采用溶胶-凝胶法制备了粒径为37 nm的BaTiO₃粉体。以纳米BaTiO₃粉体为原料制备的PTCR陶瓷在1240℃下就能半导化,平均晶粒尺寸小于2μm。溶胶-凝胶法制备的BaTiO₃粉体比固相法制备的BaTiO₃粉体更适合用于多层片式PTCR元件的制备。流延成型已经成为制备多层片式元件的支柱技术。以纳米BaTiO₃粉体为原料,采用有机流延制备了厚度为150μm的生坯。生坯在1250℃烧结后,平均晶粒尺寸小于1μm。在1260℃烧成的样品平均室温电阻率约为327Ω·cm,升阻比为1.059×10⁴。为了满足生产绿色化的要求,本文系统研究了水基流延工艺中各种添加剂对浆料和膜片性能的影响。以纳米BaTiO₃粉体为原料,水基流延成型的生坯在1250℃烧成后平均晶粒尺寸小于2μm。在1260℃烧成的样品平均室温电阻率约为385Ω·cm,升阻比为4.304×10⁴。