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氧化锌复合导电陶瓷是一类在电力电子工业具有广泛应用前景的功能材料。长期以来,由于制备工艺和理论研究的不足,严重制约了这类材料的工业化生产。本文以ZnO-ZnAl2O4-Mg O为基础体系,深入探讨了基体组成以及烧结温度对于其显微结构和电学性能的影响规律,成功制备出了一类可用于高频电场、综合性能较优的新型氧化锌复合导电陶瓷。文章首先探讨了基体组成对于氧化锌复合导电陶瓷显微结构和电学性能的影响规律。结果发现:当Mg O的含量为5.00 mol%、烧结温度为1320 o C时,通过改变ZnAl2O4的含量,可以制备出临界频率高于0.67 M Hz、非线性系数在0.991.23范围内、电阻率在11.60123.48W·cm范围内连续可调的氧化锌复合导电陶瓷。考虑到工业生产过程中Zr4+可能被引入基体,本文在性能较优的三元基础体系中研究了ZrO2掺杂的影响规律。结果发现:掺杂少量的ZrO2有利于微观形貌和电学性能的优化。当ZrO2含量为0.30 mol%、烧结温度为1320 o C时,试样的电阻率为19.59W·cm、非线性系数为1.01、阻温系数为-2.60′10-3/o C、临界频率为1.20 M Hz。为了克服试样在致密性以及对烧结温度敏感等方面的不足,本文在性能较优的基础体系中引入NiO相进行改性。结果发现:NiO的添加可以降低烧成温度,显著改善试样的致密性。当NiO含量为7.00 mol%、烧结温度为1280 o C时,可以获得性能较优的四元体系氧化锌复合导电陶瓷,其电阻率为15.13W·cm、非线性系数为1.05、阻温系数为-1.79′10-3/o C、临界频率为1.25 M Hz。此外,Ni2+在ZnO晶格中的固溶可以降低烧结过程中坯体内的温度梯度,从而显著地降低了试样对烧结温度的敏感性。在研究烧结温度对于试样电学性能影响的过程中,本文选择了1280 oC1400 o C的温度区间。结果发现:烧结温度对于氧化锌复合导电陶瓷的电学性能产生了显著影响。温度升高可以促进致密化过程、引起晶粒和晶界电阻率的显著降低。与此同时,温度升高可以削弱界面效应,引起非线性系数的降低和临界频率的提高。但是过高的烧结温度温度可能会破坏试样显微结构的均匀性,造成电学性能的劣化。同时,由于在氧化锌复合导电陶瓷中,晶界势垒较低、不具有活性,因此试样能够呈现出线性伏安特性和高频稳定特性。此外,氧化锌复合导电陶瓷的导电机理符合“热激发”和“渗流导电”模型,基体中存在显著的Maxwell-Wagner界面极化,这种极化方式维持了稳定的晶界效应。