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TiO2压敏陶瓷具有较好的非线性V-I特性，压敏电压V1mA较低，且介电常数大等优点，可以作为压敏-电容双功能元件，用于电路保护和消除噪声干扰。随着电子系统小型化、低压化、多功能化，TiO2压敏电阻的开发和性能的改进成为研究热点。本论文实验以金红石TiO2为主晶相，分别添加不同的施主、受主掺杂剂，采用传统电子陶瓷工艺制备了具有压敏效应的TiO2陶瓷材料，并研究添加剂的作用。
本文首先研究了分别添加Nb2O5和Sb2O3作为施主掺杂对TiO2压敏陶瓷微观结构、压敏性能和介电性能的影响。研究发现，适量的Nb2O5和Sb2O3施主掺杂都能促进TiO2压敏陶瓷的烧结和TiO2晶粒的半导化。样品的压敏电压V1mA随着Nb2O5或Sb2O3添加量的增加而降低，分别添加2．5wt％的Nb2O5和1．0wt％的Sb2O3时，样品的压敏电压V1mA分别约为15V和36V。非线性系数的变化与压敏电压呈现相同的变化规律。从扫描电镜图片看，添加Nb2O5的样品晶粒尺寸随Nb含量的增加先增大后减小；而添加Sb2O3则抑制了晶粒的长大。适量的施主掺杂有利于提高材料的介电常数，这主要是因为晶粒实现了良好的半导化。综合对比两种不同施主掺杂样品的电学性能，结果发现Nb2O5施主掺杂的效果比Sb2O5好。
在施主掺杂的基础上以CaCO3形式引入Ca2+进行受主掺杂研究。实验结果表明：Ca2+受主掺杂促进了TiO2陶瓷的烧结，却抑制了TiO2晶粒的长大，原因可能是Ca2+在晶界的偏析产生了第二相。适量的CaCO3掺杂有利于晶界势垒的建立，压敏电压随掺杂量的增加而增大；当Ca2+添加量小于0．8wt％时，非线性系数呈增长趋势；Ca2+添加量大于0．8wt％时，非线性系数减小。样品的介电常数随CaCO3掺杂量先增加后减小，在添加量为0．8wt％时，介电常数高达235000，然后随Ca含量增加而有所下降。
研究了MnO2的引入对TiO2压敏陶瓷的微观结构、压敏性能和介电性能的影响。结果表明：少量MnO2的引入对陶瓷微观形貌影响不大，但却使得压敏电压明显升高，少量的MnO2有助于提高样品非线性系数；但过量的MnO2会使样品半导化变差，并且非线性系数有所下降，介电常数明显降低：未添加MnO2时，样品介电常数高达117000；在MnO2含量为0．3wt％时，介电常数已降低至7961。
研究了SiO2的引入对TiO2压敏陶瓷的微观结构、压敏性能和介电性能的影响；并且研究了烧结温度的变化对含SiO2样品性能的影响。实验结果表明，少量的SiO2对于TiO2压敏陶瓷的致密烧结有良好的促进作用，添加SiO2为0．6wt％时，样品相对密度达到最高为96．39％； SiO2添加量较多时，相对密度却有所下降；样品压敏电压随SiO2含量的增加先是略有下降而后增加，非线性系数变化也是如此。由SEM和XRD分析，SiO2的加入可能是因为产生过多的第二相导致样品压敏电压上升；烧结温度升高时，样品压敏性能和介电性能都有所改善。
本论文实验所制备的TiO2压敏陶瓷压敏电压为15～140V，非线性系数3．66～7．2，介电常数可达2．35×105，适用于压敏-电容双功能元件。但仍需进一步改善性能，如进一步降低压敏电压，提高非线性系数，降低损耗等。