Zr vacuümisolatiestapel is een type elektrische isolator dat wordt gebruikt in krachtige vacuümapparaten, zoals vacuümonderbrekers en vacuümstroomonderbrekers. Het bestaat uit een stapel keramische schijven van zirkoniumoxide (ZrO2), elk met een gemetalliseerd oppervlak, gescheiden door vacuümspleten. De gemetalliseerde oppervlakken zijn doorgaans gemaakt van molybdeen (Mo) of wolfraam (W).

De Zr-vacuümisolatorstapel werkt volgens het principe van secundaire elektronenemissie. Wanneer een elektrisch veld over de stapel wordt aangelegd, worden elektronen uitgezonden door de kathode (negatieve elektrode) en versneld naar de anode (positieve elektrode). De hoogenergetische elektronen botsen met het ZrO2-oppervlak, waardoor secundaire elektronen uit het keramiek worden uitgezonden. Deze secundaire elektronen worden vervolgens terug naar de kathode versneld, waardoor een elektronenlawine ontstaat.

Deze lawine van elektronen leidt tot de vorming van een plasma, een sterk geïoniseerd gas. Het plasma wordt gekenmerkt door een hoge elektrische geleidbaarheid, waardoor de stroom door de vacuümspleet kan stromen.

De belangrijkste voordelen van Zr-vacuümisolatorstapels zijn hun hoge diëlektrische sterkte, lage diëlektrische verliezen en het vermogen om hoge temperaturen en straling te weerstaan. Ze worden veel gebruikt in krachtige vacuümapparaten, waaronder vacuümonderbrekers, vacuümstroomonderbrekers en vacuümschakelaars.