在用于电路过压保护的材料中,改性氧化锌占据着主导地位,其中性能出色的ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷使用最为广泛,但却存在以下问题,Bi2O3的低熔点特性会导致压敏陶瓷烧结过程中严重挥发,并且较高的反应活性对陶瓷的性能有十分不利的影响。基于以上问题,为获取更稳定性能的氧化锌陶瓷材料,将利用碱土金属元素对纳米氧化锌陶瓷进行改性,并通过一系列的结构表征与电学性能的测试来研究碱土金属元素对纳米氧化锌压敏陶瓷的结构和性能的影响。主要研究成果如下:1.采用简单液相法成功制备出不同比例Ca掺杂ZnO粉体（辅助改性剂Co,Mn,Bi）,并且经过高温烧结成功制备出陶瓷样品。结构表征显示:Ca的掺杂不会影响氧化锌的晶格结构,并且随着Ca掺杂比例的增加,样品的平均微粒尺寸略微增加。电学性能的测试结果表明:掺杂量从0at.%增加至3at.%时,改性ZnO陶瓷样品的压敏电压从283 V/mm增长到386 V/mm,其中掺杂量为2at.%的陶瓷样品温度稳定性最高,在室温下非线性系数达到最高值47。2.采用溶胶凝胶法成功制备出不同比例Ba掺杂ZnO粉体（辅助改性剂P）,并且经过高温烧结成功制备出陶瓷材料。表征结果显示:氧化锌的晶体为六方纤锌矿结构,但Ba的掺杂能够有效的抑制晶粒的增长。陶瓷样品的扫描电镜图表明,掺杂比例在4at.%-8at.%范围内,样品呈现出尺寸小而均匀,孔隙少的形貌优点。拉曼光谱的分析验证了掺杂比例为8at.%时,样品出现了最大电阻率。陶瓷样品的电学性能测试结果表明,掺杂比例为4at.%时,陶瓷样品的非线性系数达到峰值26.7,掺杂比例为8at.%时,击穿电压达到峰值561 V/mm。对性能的整体分析得出,最优的掺杂比例为4at.%,并且在1 k Hz的工作频率时,陶瓷的介电常数高达1254,介电损耗低到0.325。3.采用溶胶凝胶法成功制备出不同比例B掺杂ZnO-BaO基粉体,同时也成功制备出陶瓷样品。测试结果表明ZnO晶体为六方纤锌矿结构,B的掺杂能够有效抑制晶粒的增长,并且随着掺杂比例的增加,晶粒尺寸呈现减小的趋势。不同比例B掺杂ZnO-BaO基陶瓷的电学性能测试结果显示:陶瓷样品ZBO-0.02B2O3的E1mA为336.5 V/mm,非线性系数也达到了最高数值49.2,而陶瓷样品ZBO-0.04B2O3的最低漏电流密度达到了3.922 A/cm2。在频率稳定性方面,ZBO-0.04B2O3样品表现最佳,介电损耗最低。而在温度稳定性方面,ZBO-0.02B2O3的非线性系数稳定性最好。