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由于以往常用的金属材料和碳系电阻材料可靠性差、能量密度低等特点,使得其在各种吸能场合,尤其是在大功率方面的应用已无法满足要求,因此,人们迫切需要一种重量轻、体积小、可靠性高、耐受能量大的电阻材料,ZnO陶瓷释能电阻材料正是在这种情况下应运而生的。ZnO陶瓷释能材料充分发挥了ZnO陶瓷制作容易、原料丰富、性能稳定等特点,可以制得高能量密度,较金属和碳系材料高出2-3倍,高线性度的电气元件,并且能控制其电阻温度系数为较小的正数,不仅使其受温度影响较小,而且也使得串并联组合有一定的优势,在各种吸能场合得到普遍应用,具有替代金属材料和碳系电阻材料的潜能,已受到普遍关注。此文中,在制备工艺和添加剂配方对ZnO陶瓷释能电阻材料的性能及微观结构的影响规律上做了详细的探究。首先探究了Al2O3和MgO掺杂对ZnO陶瓷释能材料的性能及微观结构的影响。XRD、SEM、EDS以及电性能的测试结果表明:Al2O3的掺杂可以形成施主掺杂或生成高电阻的第二相,对样品颗粒的尺寸大小有影响,并且可以使得晶界势垒高度降低,因此,Al2O3的掺杂将显著影响ZnO陶瓷释能材料的电阻率与非线性系数,同时对样品的能量密度和电阻率温度系数有着一定的影响,在Al的浓度是2.0 at%的情况下,所制备的ZnO陶瓷释能材料的电阻率为1.65?·cm,非线性系数为1.04,能量密度为720 J/cm3,电阻率温度系数为-0.64×10-3?·cm/℃。MgO的掺杂将显著影响ZnO陶瓷释能材料的能量密度和电阻率温度系数,在MgO掺杂浓度为7.0 at%的情况下,得到ZnO陶瓷释能材料的能量密度为750J/cm3,电阻率温度系数为0.48×10-3?·cm/℃。接着对制备工艺进行了详细的研究,探究其对ZnO陶瓷释能材料的性能和微观结构的影响规律,研究结果表明,8 MPa粉末成型压力条件下,ZnO陶瓷释能材料不仅整体结构完整,并且具有较好的电学性能。合适的烧结温度、保温时间以及降温速度也是非常重要的因素,影响ZnO陶瓷释能材料的性能以及微观结构,结果表明,采用分段式的烧结曲线,得到的样品性能较佳,最佳烧结温度为1400℃。在烧结温度为1400℃,降温速度为100℃?h的条件下制得Al浓度为2.0at%,Mg浓度为7.0 at%的样品,测其性能,得到电阻率2.74?·cm,非线性系数为1.09,能量密度为740 J/cm3,以及电阻率温度系数为0.86×10-3?·cm/℃。