钛酸钡是具有氧八面体结构的有代表性的铁电晶体,由于其晶格结构简单,且钛酸钡陶瓷材料具有高介电性,典型的铁电性以及强压电效应,多年以来被作为典型的铁电体之一进行大量研究工作,同时也对钛酸钡材料和工艺进行研究,发展了在钛酸钡陶瓷中掺杂其他物质构成固溶体材料,制备出更多有使用价值的各种新型陶瓷。直至今天,利用钛酸钡半导体陶瓷的PTC特性制造热敏电阻和辐射热测量元件等领域仍具有广阔的应用前景。本文以具有典型钙钛矿结构的钛酸钡陶瓷为研究对象,采用溶胶—凝胶法制备了掺杂不同稀土离子的钛酸钡陶瓷材料。选择其中具有代表性的几种离子掺杂借助X射线衍射、紫外-可见光谱、电子扫描显微镜等测试技术,研究了稀土离子“软性”掺杂对BaTiO3陶瓷结构和性能的影响,并对其机理进行了初步探讨。旨在通过对钛酸钡材料进行掺杂改性,探究其掺杂后引起材料微观结构的改变以及物理性能的变化,及其它们的变化规律,从而以期能建立起离子掺杂引起钛酸钡结构变化规律及其对性能影响的关系。另外,通过荧光光谱及紫外-可见光谱测试以及材料的铁电性能和经时稳定性的测量,探讨了稀土离子掺杂后对钛氧(Ti-O)八面体畸变以及晶体场等性能的影响。研究发现通过掺杂稀土离子的荧光光谱研究证明,当利用掺杂改变了BaTiO3基质的晶格后,原来不发红光的BaTiO3粉体有很明显的发光强度,即晶体场的改变影响了稀土离子发光;同时发现随着元素掺杂量的变化以及老化时间的改变,荧光发射光谱及紫外-可见光谱均有规律性的改变。