随着科技发展，压电陶瓷作为重要的功能材料在电子材料领域占据相当大的比重。传统的高性能锆钛酸铅(PZT)等含铅类压电陶瓷由于其突出的压电性能而被广泛应用，但是由于其在制备、使用、后处理等过程中存在严重的铅污染，已渐渐被各种无铅压电陶瓷代替。在无铅压电陶瓷中，铌酸钾钠基无铅压电陶瓷由于具有介电常数小、居里温度高、压电性能高、密度小等特点，被认为是最有前途替代PZT的无铅压电陶瓷备受关注。在压电陶瓷的实际应用中，由于次级相变的存在，导致陶瓷在室温和受热过程中性能存在一定变化，影响陶瓷使用的稳定性，因此开发次级相变温度低于室温的单一钙钛矿结构的无铅压电陶瓷具有深远的意义。　　 本论文采用液相包覆法制备预烧粉体、埋烧法烧结陶瓷，通过粉体混合、预烧、压片、煅烧、极化等步骤合成铌酸钾钠基无铅压电陶瓷。首先通过对纯铌酸钾钠((K0.5Na0.5)NbO3，简写为KNN)进行合成，详细探索了合成纯钙钛矿相KNN的工艺条件;在纯KNN的工艺基础上，选择LiSbO3(简写为LS)为第二相，制备了(1-x)((K0.5Na0.5)NbO3)-x(LiSbO3)(简写为(1-x)KNN-xLS，x=0.02，0.03，0.04，0.045，0.05，0.055，0.06，0.07，0.08，0.10）陶瓷粉体及陶瓷;在KNN-LS的研究结果及实验条件下，选择Bi0.5K0.5TiO3（简写为BKT）作为第三相，制备了(1-x)KNN-0.03LS-xBKT(x=0.01，0.02，0.03，0.04，0.05)以及(1-x)(0.955KNN-0.045LS)-xBKT(x=0.000，0.005，0.010，0.015，0.020，0.025，0.030)陶瓷粉体及陶瓷。采用XRD、SEM、EDAS等分析手段，研究了粉体合成过程中结晶状况、化学成分、晶体结构以及形貌特征;测试了陶瓷样品的密度大小、压电性能和介电性能。通过以上研究工作，本论文得出以下研究成果:　　 (1)在纯KNN制备中，不同的预烧温度、预烧时间、煅烧温度都会对陶瓷的晶体产生影响，因此最佳制备条件为:液相包覆法得到的混合粉体研磨至无颗粒感;预烧温度为850℃，3h;压片压力为20MPa，保压5min;煅烧温度为1080-1100℃。　　 (2) LS可以有限固溶到KNN陶瓷的晶体结构中，形成单一的钙钛矿晶体结构;掺入量过多(x≥0.10)会有第二相析出，为K3LiNb6O17;压电性能在x=0.05时达到最佳值，为ρ=4.181 g/cm3，d33=100pC/N，Qm=58，Kt=0.288，Kp=0.301; KNN-LS的次级相变温度随LS含量的增多依次下降，由x=0.02时的141℃降低至x=0.10时的65℃;　　 (3)BKT在(1-x)KNN-0.03LS-xBKT中可以少量固溶进入KNN-LS的晶格中，当x＞0.01时，有杂质K6Nb10.8O30和K3Li2Nb5O15形成;0.01≤x≤0.03时，陶瓷中同时存在斜方相和四方相，形成准同型相界MPB; BKT促进晶体结晶细化，也导致晶体内部孔洞增多;随着BKT含量的改变，KNN和LS比值发生改变，压电性能变化不规律;但次级相变温度在x≥0.02时降至室温以下。居里温度随BKT含量增加由332℃降低至297℃。　　 (4) BKT可以部分固溶到0.955KNN-0.045LS中，形成单一的钙钛矿型结构;x≥0.03时有第二相K3Li2Nb5O15生成;0.005＜x＜0.020时同时存在四方相和斜方相，形成MPB。BKT的掺入有利于晶体结晶细化，防止晶粒异形长大，并促进陶瓷样品的致密化，在x=0.020时，样品的整体性能达到最佳值:ρ=4.239 g/cm3，d33=94pC/N，tanδ=2.4％，kt=20.7％, kp=30.9％, Qm=53.95。　　 (5) BKT的掺入降低了0.955KNN-0.045LS陶瓷样品的居里温度和次级相变温度，次级相变温度在x≥0.015后降至室温以下。　　 本课题的特色及创新点为:　　 (1)本研究从纯KNN的制备工艺出发，系统的研究了KNN基无铅压电陶瓷的制备工艺，并根据纯KNN的制备工艺成功研制出具备单一钙钛矿结构的KNN-LS和KNN-LS-BKT无铅压电陶瓷。　　 (2)通过对KNN无铅压电陶瓷的A、B位取代，成功制备出次级相变转变温度低于室温的无铅压电陶瓷，扩大陶瓷的性能稳定范围，为陶瓷使用拓展了温度范围。