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近年来，随着科学技术的快速发展，具有多功能性的材料成为了研究热点。铅/铋基ABO3型钙钛矿氧化物由于其多功能性引起了国内外学者的广泛关注。其中，(1-x)Bi(Mg0.5Ti0.5)O3-xPbTiO3是C.A.Randall等在2004年首次合成出来的二元固溶体体系。该体系的居里温度在450℃左右，室温下的d33可以达到200pC/N。另外，钛酸铋钠陶瓷也具有良好的压电性能。在目前已开发的钛酸铋钠固溶体结构中，0.94Bi0.5Na0.5TiO3-0.06BaTiO3(BNBT6)位于准同型相界，具有优异的机电性能。同样的BiFeO3-BaTiO3固溶体也是一种高性能的无铅压电陶瓷材料。
本文选取了0.6Bi(Mg0.5Ti0.5)O3-0.4PbTiO3(0.6BMT-0.4PT),(1-x)BiFeO3-xBaTiO3和BNBT6陶瓷体系为研究对象，通过传统的固相合成法制备了陶瓷样品。采用X射线衍射进行物相分析，拉曼光谱研究了晶格振动，扫描电子显微镜观察微观结构，并研究了陶瓷材料的介电，阻抗模谱和电导特性。
XRD结果表明不同Bi含量的0.6BMT-0.4PT陶瓷样品均具有钙钛矿结构，但包含焦绿石杂相。SEM结果显示样品具有良好的致密性，Bi过量促进了晶粒的长大，并且使晶粒尺寸更加均匀。居里外斯拟合结果表明Bi过量会促进弥散相变。洛伦兹分布相关的统计学模型可以很好的拟合介电常数的温度曲线。阻抗研究显示0.6BMT-0.4PT陶瓷弛豫激活能的值小于电导激活能的值。
研究了Nb,Mn,Fe和Cu掺杂对BNBT6陶瓷结构和性能的影响。XRD结果表明所有的样品都形成了单一的钙钛矿结构，并且没有杂相。Nb掺杂会降低BNBT6陶瓷的晶粒尺寸且小晶粒的比例增大。Mn掺杂会增大晶粒尺寸，平均晶粒尺寸接近5μm。变温拉曼给出了BNBT6-B(B=Nb,Mn,Fe,Cu)从低温到高温的相变过程，掺杂对200cm-1以下A位峰的相变有明显的影响。介电温谱的分析结果表明，Nb掺杂会降低介电常数峰值，Mn掺杂则同时增大介电常数和损耗。Nb掺杂陶瓷获得了最好的温度稳定性。居里外斯拟合结果表明Mn和Cu掺杂提高了陶瓷的弥散相变程度，Fe掺杂对相变没有影响，而Nb掺杂则稍微减弱了相变。Vogel-Fulcher拟合表明Fe和Cu掺杂都增大了冻结温度和弛豫时间。
XRD测试结果表明(1-x)BF-xBT陶瓷样品为单一的钙钛矿结构，Mn和Cu元素固溶到了晶体结构中。但是随着x值的减小，会有Bi2Fe4O9和Bi36Fe2O57杂相析出。SEM结果表明钛酸钡含量增加会增加该体系的烧结温度。介电温谱表明BF-BT陶瓷有着很宽的介电峰，随着频率的升高介电常数峰值不断降低。同时介电常数还表现出频率色散现象，随着频率升高介电常数向高温方向移动。当x小于0.35时，陶瓷的居里温度增大，介电常数峰值先增大后减小。居里外斯拟合得到的弥散因子γ值表明陶瓷在逐渐转变为完全的弛豫铁电体。Vogel-Fulcher拟合求出了弛豫相变的冻结温度和激活能，激活能的值随x减小而增大。
本文选取了0.6Bi(Mg0.5Ti0.5)O3-0.4PbTiO3(0.6BMT-0.4PT),(1-x)BiFeO3-xBaTiO3和BNBT6陶瓷体系为研究对象，通过传统的固相合成法制备了陶瓷样品。采用X射线衍射进行物相分析，拉曼光谱研究了晶格振动，扫描电子显微镜观察微观结构，并研究了陶瓷材料的介电，阻抗模谱和电导特性。
XRD结果表明不同Bi含量的0.6BMT-0.4PT陶瓷样品均具有钙钛矿结构，但包含焦绿石杂相。SEM结果显示样品具有良好的致密性，Bi过量促进了晶粒的长大，并且使晶粒尺寸更加均匀。居里外斯拟合结果表明Bi过量会促进弥散相变。洛伦兹分布相关的统计学模型可以很好的拟合介电常数的温度曲线。阻抗研究显示0.6BMT-0.4PT陶瓷弛豫激活能的值小于电导激活能的值。
研究了Nb,Mn,Fe和Cu掺杂对BNBT6陶瓷结构和性能的影响。XRD结果表明所有的样品都形成了单一的钙钛矿结构，并且没有杂相。Nb掺杂会降低BNBT6陶瓷的晶粒尺寸且小晶粒的比例增大。Mn掺杂会增大晶粒尺寸，平均晶粒尺寸接近5μm。变温拉曼给出了BNBT6-B(B=Nb,Mn,Fe,Cu)从低温到高温的相变过程，掺杂对200cm-1以下A位峰的相变有明显的影响。介电温谱的分析结果表明，Nb掺杂会降低介电常数峰值，Mn掺杂则同时增大介电常数和损耗。Nb掺杂陶瓷获得了最好的温度稳定性。居里外斯拟合结果表明Mn和Cu掺杂提高了陶瓷的弥散相变程度，Fe掺杂对相变没有影响，而Nb掺杂则稍微减弱了相变。Vogel-Fulcher拟合表明Fe和Cu掺杂都增大了冻结温度和弛豫时间。
XRD测试结果表明(1-x)BF-xBT陶瓷样品为单一的钙钛矿结构，Mn和Cu元素固溶到了晶体结构中。但是随着x值的减小，会有Bi2Fe4O9和Bi36Fe2O57杂相析出。SEM结果表明钛酸钡含量增加会增加该体系的烧结温度。介电温谱表明BF-BT陶瓷有着很宽的介电峰，随着频率的升高介电常数峰值不断降低。同时介电常数还表现出频率色散现象，随着频率升高介电常数向高温方向移动。当x小于0.35时，陶瓷的居里温度增大，介电常数峰值先增大后减小。居里外斯拟合得到的弥散因子γ值表明陶瓷在逐渐转变为完全的弛豫铁电体。Vogel-Fulcher拟合求出了弛豫相变的冻结温度和激活能，激活能的值随x减小而增大。