氧化锌（ZnO）压敏陶瓷由于其优异的非线性伏安特性、快速的响应速度而被广泛应用于电力及电子系统的过电压保护之中。但商用压敏陶瓷通过传统固相法制备而成,其烧结温度高且耗时长,因此能耗大,不利于节能环保。过高的烧结温度同样导致了掺杂物易挥发、晶粒尺寸不可控及气孔较多等一系列弊端,限制了高性能压敏陶瓷的成功制备,难以满足“双碳”目标以及空间狭小场合、超/特高压输电工程对高性能过电压保护器的要求。因此,开发新型低温烧结技术具有重要意义。本文基于冷烧结技术（CSP）烧结温度低的特点,结合放电等离子烧结（SPS）快速且均匀的优势,提出了等离子体辅助冷烧结工艺（SP-CSP）,并对其烧结机理进行了研究。探索了烧结工艺参数及热处理温度对ZnO压敏陶瓷性能的影响,研制出了具备高非线性系数及高压敏电位梯度的高性能ZnO压敏陶瓷,并初步建立了显微结构、晶界势垒传导机制及压敏特性的关联。首先,基于SP-CSP技术,研究了不同烧结温度（120-300℃）以及外施压力（3.8-50 MPa）对纯ZnO陶瓷致密化进程、显微结构及交流阻抗特性的影响。结果表明,纯氧化锌陶瓷的致密化起始温度低至85℃,在烧结温度200-300℃和3.8-50 MPa的低外施压力下,仅需5 min即可获得高致密度（＞98%）陶瓷试样,耗能仅为SPS的18%。此外,借助扫描电镜、透射电镜及交流阻抗谱研究了SP-CSP样品的微观结构和导电机理,发现致密的SP-CSP样品晶粒生长活化能更小,粒径相比初始粉末仅增长2倍左右,晶界电阻值及晶界电阻活化能分别为8.35×10~6Ω及0.25 e V,远高于SPS试样。结合液相烧结模型研究了SP-CSP致密化进程,认为低温、液相及电场辅助促进了致密化,抑制了晶粒过度生长,改善了晶界特性,有利于高性能ZnO压敏陶瓷的制备,并确定最佳烧结工艺为200-300℃,外施压力50 MPa。其次,基于上述烧结条件,采用SP-CSP工艺,进一步研究了不同烧结工艺参数对多元掺杂ZnO压敏陶瓷致密化进程、显微结构及伏安特性的影响,发现烧结条件为300℃保温10 min时,可制备较致密的多元掺杂ZnO压敏陶瓷。物相及电性能测试发现,SP-CSP的真空烧结环境使得Bi2O3被还原为了金属Bi,并产生了大量氧空位,导致试样的肖特基势垒失效,伏安特性呈线性。最后,为了获得高性能ZnO压敏陶瓷,对SP-CSP样品进行热处理。研究了不同热处理温度对SP-CSP烧结试样结构及性能的影响。结果表明,热处理后试样致密化程度更高,压敏特性得到优化。当热处理温度为775℃时,非线性系数达到了106.96、压敏电位梯度高达1832.71 V/mm,对应的肖特基势垒高度为1.05 e V,性能远超商用ZnO压敏陶瓷,而能耗仅为其采用的固相烧结技术的31%,表明采用SP-CSP工艺能在更低的温度下成功制备高性能ZnO压敏陶瓷。