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不锈钢中铬的含量直接影响其耐蚀性、可加工性及力学性能，但不锈钢在冶炼过程中，铬含量变化较复杂，需要能监控铬含量的传感器，而研制铬传感器的关键材料为固体电解质，氧化锆基离子导体以其高温下电导率及强度高、结构致密等特点，有望成为钢液定铬传感器的探头材料。由于ZrO2材料本身电导率并不高，需要掺杂其他元素，以提高材料的电导率，因此本研究选取对ZrO2掺杂Mg、 Ca、Y三种元素，并对其抗热震性、致密性、电导率等性能进行分析，从中选取合适的固体电解质，以应用于铬传感器，并通过对铬传感器涂层的制备，实现铬传感器研究的初步探索。 本研究采用固相合成法，分别合成了Zr0.92Mg0.08O1.92、Zr0.92Ca0.08O1.92、 Zr0.92Y0.08O1.96三种固体电解质材料，并对材料的密度、物相、微观形貌、元素分布、电导率等性能进行了测试分析。研究取得了如下成果：⑴采用固相合成法，在1600℃，恒温10h，分别制备了Zr0.92Mg0.08O1.92、Zr0.92Ca0.08O1.92、 Zr0.92Y0.08O1.96三种材料。⑵通过密度测量实验，分别测得Zr0.92Mg0.08O1.92、Zr0.92Y0.08O1.96固体电解质的密度分别为5.7556g/cm3和5.6343g/cm3，相对密度分别为96.19％和95.12％，表明制得的固体电解质较致密，且SEM照片说明Zr0.92Mg0.08O1.92、Zr0.92Y0.08O1.96材料微观形貌致密。⑶实验采用交流阻抗法分别测定了Zr0.92Mg0.08O1.92、 Zr0.92Y0.08O1.96固体电解质在1000～1600℃的电导率，Zr0.92Mg0.08O1.92随着温度的升高其电导率不断增大;而Zr0.92Y0.08O1.96的电导率随着温度的升高逐渐增大，1400℃达到最大值7.2420×10-2S/cm，随后突然降低。⑷实验结果表明，在1000～1450℃，Zr0.92Y0.08O1.96的电导率高于Zr0.92Mg0.08O1.92;在1500～1600℃，Zr0.92Mg0.08O1.92固体电解质的电导率高于Zr0.92Y0.08O1.96，说明Zr0.92Mg0.08O1.92固体电解质更适合作为铬传感器探头材料。⑸通过实验分析，分别得到Zr0.92Mg0.08O1.92的电导激活能为1.61eV(1000～1450℃)、0.55eV(1450-1600℃); Zr0.92Y0.08O1.96的电导激活能为0.20eV(1000～1450℃)、0.85eV(1450-1600℃)，并且分别获得Zr0.92Mg0.08O1.92、Zr0.92Y0.08O1.96的阿伦尼乌斯方程。