随着现代工业技术的高速发展,无论是瓜果蔬菜的保鲜,还是大型仪器设备的冷却,从生产到生活,现代的人们越来越离不开制冷技术。现代新型的制冷技术非常多,例如卡效应制冷（包括电卡、磁卡、弹卡等）,半导体制冷,热电制冷,微型蒸汽压缩制冷等。当前卡效应制冷的研究吸引了大量的科研工作者。卡效应制冷中,电卡效应因具有高效、环保、响应速度快、无机械运动部件等优点受到广泛关注。钛酸钡材料是一种强介电化合物材料,有大的介电常数,低的介电损耗,同时拥有高的热释电系数,还可以用元素掺杂的方式对钛酸钡陶瓷进行性能优化,因此本论文选择以钛酸钡基陶瓷为研究对象。采用传统固相反应的方法合成陶瓷粉体,在空气气氛下进行无压烧结,制备了Ba_0.9Sr_0.1TiO₃,BaZr_xTi_1-xO₃陶瓷。研究了烧结工艺、元素掺杂对陶瓷物相、显微结构以及电卡性能的影响。通过改变测试时外加电场以及测试温度的大小,来研究电卡效应的变化规律,分析原因,为今后铁电陶瓷实现室温制冷打下了一定基础。本学位论文的主要研究工作内容和研究结果如下:1.在掺Sr钛酸钡电卡研究方面,实验结果显示Ba_0.9Sr_0.1TiO₃陶瓷随烧结温度的升高,陶瓷晶粒不断长大,直至晶界融化,陶瓷致密度随温度升高先升高后降低,在1250 ^oC保温240分钟的陶瓷最为致密。以烧制的致密陶瓷为基础,电卡性能的数据显示电卡温度变化值与外加电场强度成正比,温度变化值随温度的升高先升高后降低,在居里温度点温度变化值最大。测试条件为外加电场强度6 kV/mm,温度为100 ^oC时,得到Ba_0.9Sr_0.1TiO₃陶瓷最大绝热温变,ΔT_max=0.99 ^oC。不仅峰值高,而且有接近30 ^oC的宽工作温域。对放热峰细节放大,发现电卡响应速度非常快,大约在3 s左右。2.在掺Zr钛酸钡电卡研究方面,BaZr_xTi_1-xO₃陶瓷随Zr⁴⁺掺杂量的增大,居里温度点向室温移动,当掺杂量x=20%时,电卡绝热温变的峰值出现在室温。Zr⁴⁺掺杂量x=10%时,电卡性能最优,温度变化值为0.272 ^oC。该结果是在测试温度为50 ^oC,电压为3 kV/mm时得到的。对电卡曲线进行细节分析发现加上电压时温度升高的值与撤去电压时温度下降的值稍大一些。