随着科技的发展，高压应用环境对材料的要求越来越苛刻。ZnO复合陶瓷由于其压敏特性而被广泛应用于高压环境，如避雷器、遇阻器。本文以改性ZnO晶粒为主晶相，采用包覆技术在晶粒之间分布高阻的晶界层，形成由低阻ZnO晶粒-晶界层-低阻ZnO晶粒组成的不规则立体网状结构，通过材料设计和性能调控，以期获得具有低电阻率高耐压的复合陶瓷体系。　　 本文主要的研究内容如下:　　 (1)采用Fe2O3掺杂改性ZnO制备低电阻率陶瓷主晶相　　 在Fe2O3掺杂ZnO的体系中，研究了Fe2O3含量和烧结工艺对ZnO结构和性能的影响。当掺杂量为0.9mol％时，固溶度达到了最大值;而且烧结温度在1220℃，其致密度最大;此时，该陶瓷体系的电阻率可达最小，为5.1Ω·cm，介电常数为1262.9。　　 (2)采用电子导电型玻璃提高耐压性能和获得较低的电阻率　　 由于电阻率较低(103～104Ω· em)，而在材料设计中，晶界层作为耐压能力主要贡献层，其电阻率必然较高。与普通玻璃相比，电子导电型玻璃存在过渡金属氧化物，使玻璃具有半导行为，降低了玻璃的体电阻率。采用Na-Si-Fe-Al-Mn-O玻璃体系，通过调整Na2CO3和Fe2O3的含量制备不同的导电玻璃体系，获得最佳组分点(SiO2:50wt％，Fe2O3:14wt％，Na2CO3:25wt％，Al2O3:6wt％，MnO2:5wt％)，此时玻璃电阻率为3.43×108Ω.cm，击穿强度81.2kV/cm。　　 (3)ZnO复合陶瓷结构与性能关系　　 以改性ZnO为主晶相，玻璃为包覆层，制备了一系列复合陶瓷。随着玻璃添加量的增多，材料的电阻率和击穿强度均在升高;玻璃添加量为2.5wt％时，性能优化的ZnO复合陶瓷可满足的电阻率和击穿强度要求;此时复合陶瓷致密度为5.36g/cm3，电阻率为83210Ω·cm，击穿强度为32.1kV/cm。　　 (4)ZnO复合陶瓷规定尺寸陶瓷瓷件及其性能　　 制备了规定尺寸的ZnO复合陶瓷瓷件，探讨了其制备工艺和烧结过程;随着烧结温度的升高，胚体在不断收缩，在1200℃时它的收缩率最大为21.3％，致密度为5.18g/cm3，电阻率为8780Ω·cm，瓷件整体的击穿电压为14.6kV，瓷件的单位击穿强度为4.5kV/cm;　　 规定尺寸样品与实验小样品的性能差异是由于烧结过程中陶瓷圆柱体上下部分致密度明显差异造成的;实验发现瓷件的击穿强度与致密度有着相似的变化规律，瓷件内部的弱点（如裂纹和气孔等）对击穿强度有着很大的影响，同时这些弱点也降低了瓷件的致密度和电阻率。