ZnO压敏电阻器以优异的非线性特性而被广泛应用于电子电力行业。随着电力系统的发展和输电线路电压的不断提高，制备高电位梯度ZnO压敏陶瓷阀片具有重要的现实意义。本文采用传统的固相反应法制备ZnO压敏陶瓷，研究了多元掺杂对样品物相成分、微观结构及电学性能的影响。在1150℃烧结条件下，制备出电位梯度超过460V/mm,非线性系数超过89，漏电流小于0.2μA，通流容量（8/20μs波）大于2.74KA/cm²的高性能ZnO压敏陶瓷。本文首先研究了Sb₂O₃掺杂对ZnO压敏陶瓷性能的影响，发现在实验研究的范围内（掺杂量为0².8mol%），Sb₂O₃掺入生成的Zn₇Sb₂O₁₂尖晶石相阻碍了ZnO晶粒的生长，使得晶粒尺寸变小从而提高了电位梯度和降低了介电常数。适量的Sb₂O₃掺入（<1.6mol%）使得施主浓度下降，提高了晶界势垒，从而提高了非线性系数及减小了漏电流。此外，适量Sb₂O₃的掺入能促进ZnO压敏陶瓷的烧结，提高其致密度及晶粒的均一度，从而改善了大电流特性。烧结温度的高低对ZnO压敏陶瓷的电性能将产生重要影响，烧结温度升高使得富Bi液相起更明显的浸润作用。为了进一步提高ZnO压敏陶瓷的电位梯度，我们在Sb₂O₃掺杂的基础上引入SiO₂掺杂。在实验研究的范围内（掺杂量为0⁰.6mol%），引入SiO₂的样品在ZnO晶粒交界处生成硅酸锌Zn₂SiO₄，同时SiO₂在烧结过程中形成玻璃相增加了液相的粘度，从而减小了晶粒尺寸，提高了电位梯度。适量添加SiO₂（<0.3mol%）可以提高非本征界面态杂质的偏析浓度，从而提高界面态密度和晶界势垒高度，非线性及漏电流得以改善。硅酸锌Zn₂SiO₄为非导体，其存在降低了ZnO压敏电阻的耐受脉冲电流能力。为了进一步提高ZnO压敏陶瓷的非线性系数，我们在Sb₂O₃、SiO₂掺杂的基础上掺入MgO进行改性。实验结果表明，引入的MgO与Si⁴⁺形成Mg₂SiO₄结晶相，起到阻滞晶界移动的作用，抑制了ZnO晶粒的长大，提高了电位梯度。适量的MgO掺杂能提高势垒高度及宽度的一致性，使非线性系数得以大幅度提升。当掺杂量超过0.2mol%时，电位梯度及非线性系数变化不明显。Mg²⁺可视为中性缺陷，对晶界势垒高度影响有限，因此掺杂前后漏电流变化不大。适量的MgO使得晶相结构趋向均匀从而增大样品的脉冲电流耐受能力，降低了残压比，但影响幅度有限。