本文通过高能球磨法获得ZnO压敏纳米粉料，细致研究800-1000℃烧结条件下，高能球磨和掺杂稀土氧化物Y₂O₃、Dy₂O₃、Er₂O₃提高电性能的机理，首次在1000℃低温烧结，制备出电位梯度超过400V／mm、通流能力大于230J／cm³，残压比小于1.65的高性能ZnO压敏陶瓷。 首先研究了烧结温度及球磨时间对高能球磨压敏陶瓷的电性能、致密度及显微组织结构的影响；球磨时间对粉料粒度和结构的影响以及钢球对粉料的污染程度。研究结果表明，随烧结温度提高，压敏陶瓷电位梯度、非线性系数及致密度逐渐降低降低，而漏电流逐渐升高。富铋相逐渐蒸发减少或消失，导致致密度降低，这也是高温烧结区间（1100-1300℃）非线性系数陡然降低和漏电流骤然升高的根本原因。高能球磨使晶格发生严重畸变，大半径离子在ZnO晶粒内固溶量增加，使样品势垒高度（Φ_B）、施主浓度（N_d）及界面态密度（N_s）增加，势垒宽度（ω）降低，因而改善了电性能。随高能球磨时间延长，效果愈显著。压敏陶瓷致密度随球磨时间的增加而升高，主要是由于高能球磨细化了晶粒尺寸，使晶格畸变能增加，显著提高了烧结驱动力和烧结动力学因子，缩短了反应扩散距离；烧结出现的液相增加了反应相间的接触面积，加速了传质速度，促进了相间反应。高能球磨引起的压敏陶瓷晶粒细化主要发生在0-5小时阶段且烧结温度越低，效果越明显。高能球磨5h后，粉料颗粒尺寸由1.50μm减小到0.42μm并发生聚集，显著增强了粉末的烧结性。20h高能球磨后，粉料ZnO平均晶粒尺寸由120nm减少至59nm。高能球磨后，粉料衍射峰明显宽化，但未发生相变。在本文试验条件下，钢球Fe元素污染对电性能不会造成危害。 为了提高压敏电位梯度及改善综合性能，系统地研究了高能球磨并低温烧结下，掺杂稀土氧化物Y₂O₃、Dy₂O₃、Er₂O₃对ZnO压敏陶瓷性能的影响机理。 ZnO压敏陶瓷加入Y₂O₃后，电位梯度有显著提高，温度越低，提高的效果越明显。随Y₂O₃含量的增加，电位梯度逐渐增大；非线性系数呈升高趋势；漏电流比未加Y₂O₃的漏电流低，且随Y₂O₃含量的增加，漏电流降低平缓；900-1000℃试样致密度大于未加Y₂O₃的，且随着Y₂O₃含量增加，致密度增大，800℃试样致密度呈连续降低趋势。综合考虑压敏陶瓷的电性能指标及致密度因素，800℃烧成的掺有Y₂O₃压敏陶瓷的综合性能最好。掺杂Y₂O₃的ZnO压敏陶瓷在800℃烧结时，结构出现四相，即ZnO、γ-Bi₂O₃、Zn_2.33Sb_0.67O₄及Y₂O₃相。Y₂O₃相存在于ZnO晶界上，阻止了ZnO晶粒的长大。随Y₂O₃含量的增加，ZnO晶