近年来，类钙钛矿结构材料CaCu3Ti4O12（CCTO）由于其优良的介电性能而得到大量的研究。研究表明CCTO的导电机制是基于阳离子非化学计量比，同时，因为离子传导会伴随着化学变化和极化现象，所以只使用电子半导体作为负温度系数热敏电阻（NTCR）材料。更重要的是，CCTO材料通过Cu2+和Cu+、Ti4+和Ti3+之间的电子跃迁表现出半导体性质，这是NTCR陶瓷中小极化子跃迁传输的必要条件。因此可以考虑将CCTO材料用作负温度系数（NTC）热敏电阻材料。本文通过Y3+、Zr4+单掺杂以及共掺杂对CCTO进行改性，并研究了其热敏性能及导电机理。主要研究结果如下：（1）通过传统的固相反应法制备了Ca1-xYxCu3Ti4O12陶瓷材料，所有陶瓷材料样品的主晶相均为体心立方类钙钛矿相，Y3+掺杂可以抑制陶瓷材料的晶粒生长以及晶界处CuO的析出，并且使微观结构变得更加均匀致密。X射线光电子能谱（XPS）分析表明，Ca1-xYxCu3Ti4O12陶瓷中存在Cu+/Cu2+、Ti3+/Ti4+，小极化子在Cu离子之间以及Ti离子之间发生跳跃导电。Ca1-xYxCu3Ti4O12陶瓷材料在25~900 ℃之间显示出负温度系数特性。Y3+掺杂量为0~0.15时，陶瓷样品的电阻率ρ25、材料常数B25/300以及活化能Ea25-300值的变化范围分别为2.41×106-2.99×108 Ωcm、6053-6884 K、0.522-0.594 eV。（2）通过传统固相法制备了CaCu3Ti4-xZrxO12陶瓷材料，材料的相结构均为为单一的体心立方类钙钛矿结构，不存在杂相。Zr4+掺杂可以抑制CaCu3Ti4-xZrxO12陶瓷材料的晶粒生长，改善材料的微观形貌。在150~550 ℃之间CaCu3Ti4-xZrxO12陶瓷材料具有负温度系数特性。Zr4+掺杂量为0~0.15时，样品的ρ150、材料常数B150/550和活化能Ea150-550的变化范围分别为1.62×105-3.39×105 Ωcm、6378-6593 K和0.550-0.568 eV。电阻率随着Zr4+掺杂量x由0增加到0.15时先增大后减小，当掺杂量为0.10时，电阻率最大，为3.39×105 Ωcm。这是因为当掺杂量x从0增加到0.1时，电子浓度降低，与此同时，样品的晶粒尺寸减小，晶界面积增多，导致电阻率增加。当x增大到0.15时，晶粒尺寸开始增大，晶界面积减小，材料的电阻率开始减小。因此可以通过改变Zr4+掺杂量来调节CaCu3Ti4-xZrxO12陶瓷材料的电学性能。（3）通过传统固相法制备了Ca1-xYxCu3Ti3.9Zr0.1O12陶瓷材料，其为单一的体心立方类钙钛矿相，空间群属于Im-3。Y3+掺杂可以抑制陶瓷的晶粒生长，并且使陶瓷材料的微观结构变得更加均匀致密。该陶瓷材料在25~500 ℃之间具备NTC特性。Y3+掺杂量为0~0.05时，材料的电阻率ρ25、材料常数B200/500和活化能Ea200-500的值的变化范围分别为2.76×107-1.10×108 Ωcm、6633-6755 K和0.572-0.582 eV。随着Y3+掺杂量增加，电阻率逐渐减小，结合XPS分析结果可知，Ca1-xYxCu3Ti3.9Zr0.1O12陶瓷材料主要通过Cu2+和Cu+之间以及Ti4+和Ti3+之间的小极化子跳跃进行导电。根据氧缺陷模型可知，Y3+在晶格位置替代Ca2+后，会产生氧空位和自由电子，Y3+掺杂量增加，自由电子浓度增大，从而促进了不同价态金属离子之间的电子跃迁，导致陶瓷的电阻率减小。因此可以通过改变Y3+的掺杂量来调节Ca1-xYxCu3Ti3.9Zr0.1O12陶瓷材料的电性能。