钙钛矿型锆酸盐基材料是一类重要的高温质子导体。但目前大量进行合成的方法单一、煅烧温度高，陶瓷的烧结性能差、致密化困难，制备的陶瓷材料的晶界电导低，影响其实际应用。此外，质子传导的机理还不完善。针对以上问题，本论文主要进行了以下研究工作：　　 (1)通过对固相反应机理及动力学的研究，优化了固相反应制备技术。1000℃条件下即可制备粒径分布均匀且具有良好烧结性能的高活性粉体；1550℃烧结即可得到高致密度的锆酸钙基陶瓷。该方法较传统固相反应法的煅烧和烧结温度低了近200℃。性能测试结果表明铟掺杂陶瓷的抗折强度大于170MPa，为目前文献报道的最高值。质子导电性测试表明，当T>663℃时，陶瓷的晶界电导大于体相电导。本文首次采用砖层模型对质子导电性进行了机理分析。　　 (2)采用水基凝胶沉淀法，以PEG为分散剂，850℃反应2h即可制备得40nm左右的纯相CaZr0.9In0.1O3-a粉体，1350℃烧结5小时即可得到全致密的亚微米(晶粒尺寸约0.2μm)陶瓷材料，质子导电性结果表明：该方法大大提高了材料的晶界电导。砖层模型分析发现当T>900℃时，质子可以实现沿体相及晶界的同时传输。该方法既保留了固相反应法工艺简单、原料价廉的优点，同时兼有液相法物料混合均匀的优点，可用于粉体的批量制备。该方法未见文献报道。　　 (3)采用柠檬酸络合溶胶凝胶法制备锆酸钙基材料，发现850℃反应2h可制得60-80nm左右纯相的CaZr0.9In0.1O3-a粉体，1400℃烧结5小时可得到全致密的陶瓷材料。随着烧结温度的升高，陶瓷晶粒逐渐长大。当烧结温度升至1550℃，烧结时间大于24h时，陶瓷的致密度逐渐降低，这是因为随着陶瓷晶粒的长大，晶界处的间隙增大所致。质子导电性研究发现：随着晶粒的逐渐长大，由于陶瓷晶界处缺陷浓度的逐渐减少，陶瓷晶界电导逐渐下降；当晶粒粒径生长至2.5～3μm时，晶界电导率下降至最低。之后随着晶粒的进一步长大，陶瓷晶界逐渐减少，晶界电导又有所回升。