祝志祥，李 庚，张彦龙，陈 新，韩 钰，张茂华，赵纯林，王 轲，朱承治

（1.先进输电技术国家重点实验室，北京 102211；2.全球能源互联网研究院电工新材料研究所，北京 102211；3.国家电网公司直流建设部，北京 100031； 4.清华大学材料学院，北京 100084；5.中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司，山西太原 030001；6.国网浙江省电力有限公司，杭州 310007）

0 引言

氧化锌（ZnO）压敏电阻材料是一种以氧化锌为主体，并掺杂多种金属氧化物改性的多晶半导体材料，因其保护性能优越、通流容量大、无续流等特点，被广泛应用于电力、电子系统的内外部高压防护中，避雷器是其在电力系统中应用的主要产品形式。当氧化锌电阻片电压梯度高、通流容量大、残压比低、老化性能优越时，既能减小避雷器本身的体积和质量，降低被保护设备的绝缘水平和造价，又能为电力设备提供更加安全可靠的防护[1-4]。因此，研究高性能高梯度氧化锌电阻片的新体系和制备工艺，并应用于避雷器的设计中，对于我国超、特高压电网而言，具有重要的技术和经济意义[5-7]。

氧化锌电阻片的压敏电压梯度主要取决于单位高度内有效晶界的数量。常规的铋系氧化锌（Zn-Bi2O3）电阻片是以ZnO为主，配合氧化铋（Bi2O3）、氧化锑（Sb2O3）、氧化钴（Co2O3）、氧化锰（MnO2）、氧化铬（Cr2O3）等为基本添加物，掺杂其它氧化物添加剂以得到不同性能的压敏电阻材料[8]。其中，Bi2O3是ZnO压敏电阻陶瓷中重要的添加剂，因其具有较低的熔点，能够在烧结温度较低时形成液相，同时在晶界附近富集形成一层薄的隔离层，起到提高晶界势垒并提升其非线性的目的[9-10]；……