BiFeO₃-BaTiO₃基陶瓷兼具高居里点和强压电性,已成为近年来无铅领域的研究热点之一。本论文系统研究了BiFeO₃-BaTiO₃基陶瓷的相结构、微观形貌、介电、铁电、电致应变、压电和漏电,探讨了其电性能变化的微观物理机制。首先,在高性能的Ba_0.985Ca_0.005Ti_0.98Sn_0.02O₃（BCTS）陶瓷基体中添加Mn O₂。发现所有样品均呈现四方-正交（T-O）两相共存的晶体结构,其晶胞体积和平均晶粒尺寸先增后减,0.4 mol%Mn O₂掺杂可使样品呈现最佳的综合室温电性能(ε_r=2802,tanδ=0.081,T_C=121℃,ε_max=9977,P_r=11.8μC/cm²,E_C=2.6kV/cm,bipolar S_max=0.25%,unipolar S_max=0.28%,d*₃₃=1093pm/V,d₃₃=325p C/N,k_p=43.2%,Q_m=118),这可能来自于受主掺杂引起的电性能晶粒尺寸效应和氧空位对畴壁的钉扎效应共同作用的结果。在BiFeO₃（BT）中引入Bi Fe O₃（BF）形成二元固溶体（1-x）Bi Fe O₃-x BiFeO₃（（1-x）BF-x BT,x=0.26-0.34）。发现随着BT组元含量的增加,固溶体从三方相（R）（0.26≤x<0.30）转变为四方-三方（T-R）两相共存的晶体结构（0.30≤x≤0.34）,其准同型相界（MPB）组分区域为0.30≤x≤0.34,平均晶粒尺寸单调增大,晶胞体积和致密度先增后减。0.68BF-0.32BT陶瓷样品呈现最佳的综合室温电性能(T_C=460℃,ε_r=725,tanδ=0.834,P_max=34.1μC/cm²,P_r=23.5μC/cm²,E_C=25.6kV/cm,bipolar S_max=0.19%,total S_max=0.25%,unipolar S_max=0.22%,d*₃₃=514 pm/V,d₃₃=133 p C/N,k_p=25.1%,Q_m=38),这可能来自于固溶引起的晶粒尺寸效应和四方-三方两铁电相间的耦合共同作用。在上述研究基础上,制备了0.68BF-0.32BT+x wt%Mn O₂（x=0.0-0.6）陶瓷样品。研究发现,0.68BF-0.32BT中Mn O₂的引入未改变其T-R两相共存的晶体结构,晶胞体积逐渐增大,平均晶粒尺寸先增后减。0.1 wt%Mn O₂掺杂使样品表现出最佳的室温介电性能（T_C=462℃,ε_r=714,tanδ=0.562）;0.2 wt%Mn O₂掺杂使样品的介电弛豫程度达到最大（γ=1.821）,其室温铁电、电致应变和压电性能最强(P_max=36.8μC/cm²,P_r=27.8μC/cm²,E_C=28.2 k V/cm,bipolar S_max=0.20%,total S_max=0.27%,d₃₃=133p C/N,k_p-28.1%);0.3wt%Mn O₂掺杂使其Q_m增至67。这来自于B位Mn受主掺杂引起晶粒尺寸效应和氧空位调控缺陷的共同作用。进一步在0.68BF-0.32BT中引入Sm₂O₃,制备了0.68BF-0.32BT+x mol%Sm₂O₃（x=0.0-1.5）陶瓷样品,发现0.68BF-0.32BT中Sm₂O₃掺杂量的增大未改变其T-R两相共存的晶体结构,晶胞体积和平均晶粒尺寸先增后减。0.1 mol%Sm₂O₃掺杂使样品表现出最佳的室温介电性能（T_C=471℃,ε_r=874,tanδ=0.804）;0.3 mol%Sm₂O₃掺杂使样品的介电弛豫程度达到最大（γ=1.998）,其室温铁电性能和电致应变最强(P_max=34.4μC/cm²,P_r=24.1μC/cm²,E_C=22.0kV/cm,bipolar S_max=0.26%,total S_max=0.32%,unipolar S_max=0.29%,d*₃₃=740 pm/V);Sm₂O₃掺杂使其压电性能单调减小。这可能与Sm₂O₃掺杂引起电性能的晶粒尺寸效应有关。