ZnO压敏瓷是一种多晶电子陶瓷,它具有优异的非线性Ⅰ-Ⅴ特性,因此被广泛应用于电力行业和电子行业以保护电子器件,电路电线等免受瞬态冲击电压的破坏。随着特高压输电系统发展迅速,对输电系统中所用金属氧化物避雷器提出了更高的要求,要求其安全可靠、重量轻、体积小,因此需要开发电学性能优良的ZnO压敏瓷。　　 为了满足ZnO压敏瓷在特高压领域应用的要求,以获得高性能的ZnO基压敏瓷为目的。本论文选取Sc2O3、Yb2O3、Lu2O3和Eu2O3对ZnO-Bi2O3系压敏瓷进行掺杂,四种稀土氧化物的掺杂量均为0-0.4mol％,通过研究几种稀土氧化物及其掺杂水平对压敏瓷的电性能及显微结构的影响,找出其最佳配比,并研究稀土氧化物对压敏瓷的影响机理。研究发现:　　 (1)在ZnO压敏瓷中掺杂稀土化合物Sc2O3,随着Sc2O3掺杂量的增加,氧化锌压敏瓷的非线性系数大幅度提高,压敏瓷的晶粒尺寸先增大后减少,而晶粒大小与压敏瓷电位梯度有关,晶粒越大,电位梯度越小,因此其电位梯度变化为先减少后增加,漏电流随掺杂量的增加而降低。结果表明,Sc2O3掺杂氧化锌压敏瓷1000℃烧结的性能较好；当Sc2O3掺杂量掺杂浓度为0.3mol％时氧化锌压敏瓷的综合电性能最好,其压敏电位梯度为821V／mm,非线性系数为62,漏电流为0.16μA。　　 (2)在ZnO压敏瓷中掺杂Yb2O3,随着掺杂量的增多,压敏瓷的晶粒尺寸先增大后减少,因为晶粒越大,电位梯度越小,所以电位梯度变化呈先减少后增大的波浪式变化。非线性系数先增大后减少,漏电流降低。900℃烧结Yb2O3掺杂量为0.4mol％时ZnO压敏瓷的电性能最好。　　 (3)在ZnO压敏瓷中掺杂Lu2O3,随着掺杂量的增加,压敏瓷的晶粒尺寸先减少后增大再减少,与之相对应,电位梯度先增大后减少再增大,非线性系数先增大后减少,漏电流逐渐降低。950℃烧成Lu2O3掺杂量为0.3mol％时,压敏瓷的综合性能最好。　　 (4)在ZnO压敏瓷中掺杂Eu2O3,随着掺杂量的增多,压敏瓷的晶粒尺寸先减少后增大,与之对应电位梯度变化规律为先增大后减少。非线性系数亦是先增大后减小,900℃烧结的压敏瓷其漏电流随Eu2O3掺杂量的增加而逐渐降低,而950℃,1000℃烧结时其漏电流随Eu2O3掺杂量的增加而逐渐升高。950℃烧结的压敏瓷的综合性能最好。　　 (5)随着稀土氧化物掺杂量的增多,压敏瓷中Bi2O3的量逐渐减少,这可能是由于稀土氧化物掺杂较多时会与Bi2O3形成固溶体,产生大量含有相应稀土元素的富铋相,并延长了压敏瓷中液相存在的时间。