钛酸钡／钛酸锶钡（BT／BST）系陶瓷由于其丰富的物理性能及广泛的应用前景已成为功能材料与器件研究方面的热点之一，BT／BST系陶瓷与半导体集成技术相结合，通过其铁电、压电、热释电、介电、电光及非线性光学等效应，在信号存储、转换、调制、开关、传感等应用领域发挥了巨大作用。由于陶瓷的烧结温度及容温特性等性能的限制，影响了BT／BST系陶瓷的实际应用。本论文选用掺杂改性BT／BST陶瓷并研究其掺杂后的性能和结构的变化作为课题。通过研究，得到如下结论：1．研究了BaSiO₃掺杂对BaTiO₃（BT）系陶瓷介电性能的影响，发现掺杂BaSiO₃能够有效改善陶瓷体的烧结和显微结构。结果表明：当BaSiO₃掺杂量为3mol％时，烧结温度比未掺杂的样品降低了40℃，介电常数（ε_r）为1792，介质损耗（tanδ）为0．01，绝缘电阻率（ρ）为6．1×10¹¹Ω·cm，击穿场强（E_b）为3．5 kV·mm^-1，20～150℃范围内容温变化率（△C/C）为18．0％，—55～5℃范围内△C／C=—23．1％。根据SEM照片显示，BaSiO₃的掺杂能明显抑制BT陶瓷的再结晶现象，使陶瓷结构致密，气孔率少。XRD分析可知，在材料中有少量SiO₂杂相生成。2．采用正交设计实验法研究了稀土元素掺杂对BT系陶瓷介电性能的影响，得到了不同烧结温度下影响该系统陶瓷介电性能的主次因素，及各因素水平影响其性能的趋势，同时得到了介电性能最佳的瓷料配方：ε_r最高的配方为BT+1％CeO₂+1％Dy₂O₃+0．9％Y₂O₃+0．9%Yb₂O₃（摩尔分数）；tanδ最低的配方为BT+1．5％CeO₂+1．5％Dy₂O₃+0．6％Y₂O₃+0．6％Yb₂O₃（摩尔分数）。在1280℃温度下烧结、保温3h的条件下，前者的电性能为：ε_r=6911，tanδ=0．0124；后者的电性能为ε_r=3800，tanδ=0．0012。正交实验中，3号样品的ρ最大，为7．8×10¹¹Ω·cm，而8号样品的E_b最大，为8．2 kV·mm^-1。容温特性较差，最低的为5号样品，△C／C=61．8％（20～80℃）。据SEM分析可知，ε_r较高的样品其晶粒尺寸小且均匀，tanδ低的样品陶瓷结构致密，气孔率小，而电性能较差的样品出现晶粒异常长大现象。XRD分析可知，正交实验的样品都能够形成钙钛矿结构（ABO₃），但2θ在29°附近存在SiO₂杂峰。3．研究了Bi₄Ti₃O₁₂掺杂对(Ba_0.71Sr_0.29)TiO₃（BST）基电容器陶瓷介电性能及烧结温度的影响。低掺杂量时研究发现，当w(Bi₄Ti₃O₁₂)=10wt％时，ε_r=2558，tanδ=0．0050，20～150℃范围内△C／C=—39．2％，—55～5℃范围内△C／C=12．21％，陶瓷的烧结温度降为1180℃，当w(Bi₄Ti₃O₁₂)=8wt％时，ρ为6．2×10¹¹Ω·cm，E_b为7．4kV·mm^-1，二者皆为最大值；高掺杂量时研究发现，当w(Bi₄Ti₃O₁₂)=50wt％时，ε_r=1045，tanδ=0．0040，20～150℃范围内△C／C=—13．2％，—55～5℃范围内△C／C=1．22％，ρ=1．24×10¹¹Ω·cm，E_b=4．7kV·mm^-1。陶瓷的烧结温度降为1090℃。随着Bi₄Ti₃O₁₂掺杂量的增大，BST电容器陶瓷的电容量和介质损耗随频率的变化越来越小。但是当w(Bi₄Ti₃O₁₂)>10wt％时，Bi₄Ti₃O₁₂的继续掺杂对改善BST电容器陶瓷的电容量随频率变化的作用不大。高Bi₄Ti₃O₁₂掺杂使得BST陶瓷电容器的介质损耗tanδ-f变化曲线越来越平缓。借助SEM和XRD研究了Bi₄Ti₃O₁₂掺杂量对样品的显微结构和物相组成的影响，表明Bi₄Ti₃O₁₂作为陶瓷烧结助剂包裹晶粒并填充晶粒问形成异相，阻止晶粒生长并细化晶粒。但当w(Bi₄Ti₃O₁₂)>46wt％时，样品的显微结构中出现Bi条状物，主晶相衍射峰开始加强，晶粒开始变大，说明Bi₄Ti₃O₁₂的继续掺杂不能细化晶粒。