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非对称脉冲形成线技术是研制粒子加速器的关键技术之一。由于介质陶瓷具有优越的介电性能,近年来固态陶瓷介质成为研究热点。介质陶瓷须具备一定的介电常数,低的介电损耗和高的击穿强度。为实现这一目标,对新陶瓷体系探索有非常重要的意义。本论文探索研究了ZnO-TiO2体系及瓷件制备工艺和介电性能,以期应用于非对称脉冲形成线。本文以ZnO-TiO2体系(称为钛酸锌或ZT)为研究对象,采用固相法制备了Zn2TiO4-xTiO2和Zn2Ti04-yZnO (x=0.2,0.4,0.6,0.8,1;y=0,0.1,0.2)两种不同组分的复相介质陶瓷。结果表明各组分介电常数介于19～31(1kHz,25℃),且低于3kV/mm的外场电压对介常数影响很小。Zn2TiO4-xTiO2在x≥0.4出现Zn2Ti3O8杂相,介电损耗tanδ低于7×10-3,随着x的增大介电常数随温度和频率的稳定性变差。Zn2TiO4-yZnO介电损耗tanδ低于2×10-2,随着y的减小,介电弛豫现象减弱,介电常数随频率和温度的稳定性变好。阻抗分析表明,各组分陶瓷晶粒的激活能Eg低于晶界激活能Egb,在x≈0.6是晶界激活能最高,可达1.39eV,同时在5kV/mm电场下漏导为2×10-9A。制备了几何尺寸的钛酸锌瓷件,为了对钛酸锌瓷件的制备工艺和性能进行补充和对比,本论文还选择用市购钛酸镁粉料为原料制备几何尺寸的钛酸镁瓷件,并探讨了其制备工艺,发现钛酸锌块体瓷件的较优烧结温度为1160℃,高于钛酸锌小样品烧结温度(≈1130℃),而钛酸镁瓷件烧结温度(>1260℃)。制备得到的钛酸锌瓷件与钛酸镁瓷件相比具有更好的介电性能,包括更好介电常数随频率的稳定性、更低的介电损耗和更高的击穿强度。通过对两种不同瓷件的击穿强度和机械强度的测试对比,发现陶瓷击穿分布规律跟陶瓷机械断裂分布规律类似,具有统计分布规律,且钛酸锌的最高击穿强度约为14.5kV/mm。瓷件内部的微裂纹对其电学和力学性能有决定性影响,另外晶粒尺寸分布和气孔也对其产生一定影响。通过对Zn2TiO4晶粒生长动力学分析,粗略得出钛酸锌的烧结活化能约为275.6kJ/mol。