铁电材料在电子元器件方面有着广泛的应用,如换能器、驱动器、传感器等,是一类支撑科技发展的重要功能材料。在众多铁电材料中,Pb Zr_1-xTi_xO₃（PZT）基陶瓷已经展现出优异的综合性能并实现了商业化,其中理论研究对商业化应用起到了很好的促进作用。目前PZT中依然有许多重要的问题值得深入研究。比如材料的软硬掺杂对性能的影响,缺陷偶极子的钉扎行为等均需深入探索。此外,考虑环保的因素,需大力发展无铅体系。其中,Bi Fe O₃-Ba Ti O₃（BF-BT）基体系是一种具有潜力的无铅铁电材料。除掺杂改性来提高这类材料铁电性能外,材料的单晶化也是一种提高铁电性能的有效方法,但单晶的制备成本高昂且大尺寸单晶制备困难。在这种情况下,铁电材料的织构化成为一种可替代单晶化的制备技术。在织构化陶瓷中,其内部的晶粒取向趋于一致,与单晶相似,表现出各向异性,因而可以有效提高无铅陶瓷的铁电性能。基于以上研究背景,本论文主要研究了PZT基和BF-BT基两大铁电体系。通过分析PZT的相结构、显微结构及电学性能,重点阐述了PZT陶瓷软硬掺杂的特性和受主掺杂陶瓷中缺陷偶极子对其铁电性能的影响。通过组分掺杂研究了BF-BT体系中陶瓷的微结构与铁电性能之间的关系,为性能的优化提供了合理的解释。通过模板晶粒法制备了织构化BF-BT无铅陶瓷,研究了晶粒取向和微结构对铁电性能的影响。论文的主要研究内容如下:（1）通过固相烧结法制备了软性Pb_0.94Sr_0.05La_0.01(Zr_0.53Ti_0.47)O₃（PSLZT）压电陶瓷,并对其微结构与性能进行了研究。通过Fe³⁺掺杂对PSL（ZT）_1-x-Fe_x的压电性能进行了调控。当x=0时,PSLZT体系中的缺陷为La³⁺取代A位Pb²⁺形成的铅空位,有助于提高样品的晶胞畸变,样品展现出软性陶瓷特征,剩余极化强度P_r达到35.7μC/cm²,压电常数d₃₃达到412 p C/N,应变为0.22%（25 k V/cm）。当x=0.005时,少量的Fe³⁺取代B位的Ti⁴⁺和Zr⁴⁺,导致样品中由La³⁺形成的铅空位部分被中和掉,机械品质因数Q_m为71,样品仍表现出软性特征。当x=0.010和0.015时,样品的Q_m大幅度增加,分别为210和500,表明样品中由于Fe³⁺掺入形成的氧空位对铁电畴在电场下的转向产生了明显的钉扎作用,样品表现出硬性特征。研究还分析了老化后的硬性掺杂样品（x=0.015）中缺陷偶极子对铁电性能的影响。未极化的硬性掺杂样品在外加电场下铁电畴的转向受到了钉扎作用。而当硬性样品极化后,材料内的缺陷偶极子P_D和自发极化P_s沿极化电场方向发生重排,当外加电场与极化方向一致时,重排后的P_D会减弱对铁电畴转向的钉扎作用,从而提高铁电性能。（2）采用固相法制备了Bi Fe_1-xAl_xO₃-Ba Ti O₃（BFA-BT）陶瓷,通过调控组分的微结构从而优化铁电性能。研究发现,当x=0.030时,Bi Fe_1-xAl_xO₃-Ba Ti O₃样品中三方相R3c的扭曲角度60°-和四方相P4mm中c轴与a轴晶胞参数的比(8/(6达到最高,提高了晶胞在电场下的畸变程度,从而提升了BFA-BT样品的铁电性能。该组分的饱和极化强度和剩余极化强度分别达到36.8μC/cm²和31.5μC/cm²。此外,⁵⁷Fe M?ssbauer谱证实了高含量的Al³⁺会导致Bi Fe_1-xAl_xO₃-Ba Ti O₃样品中B位原子尺度上化学结构的无序性增大,而介电温谱也表明了高掺杂样品中的弥散相变和弛豫行为更为显著。当Al³⁺的掺杂含量x≥0.045时,样品的模数虚部频谱显示出两种介电弛豫响应,它们来自晶粒和晶界两种不同的介电效应。这两种介电弛豫响应通过“砖壁”模型进行了深入解释。（3）本文还研究了反应模板晶粒生长法,并将其用于制备<001>取向较高的织构化Bi Fe Ga O₃-Ba Ti O₃（BFG-BT）体系。织构化样品在180℃下的有效压电系数d₃₃*达到685 pm/V。XRD分析表明,300℃时织构化BFG-BT晶格结构并没有从铁电相（三方相R3c和四方相P4mm）向顺电相（立方相Pm3m）转变,因此晶胞结构在高温下能保持稳定的铁电相结构。织构化样品中R3c的相含量较非织构化样品更多,并具有高密度的纳米畴结构。这种高的三方相含量贡献了电场下大的晶格位移,从而使织构化样品获得了较高的应变。而高密度的纳米畴有助于降低畴壁势垒,从而使电场下铁电畴的转向更为容易。此外,<001>择优取向的晶粒也降低了外加电场与样品自发极化之间的夹角,减小了相邻晶粒间的应力差,从而增强了电场下铁电畴转向的能力。这些微结构的调控最终提升了织构化BFG-BT陶瓷的铁电性能。