本文通过传统固相法获得了(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.1Ti_0.9)O₃基无铅压电陶瓷,同时也对其进行了制备工艺的优化和离子掺杂改性的研究,系统地研究了掺杂离子的种类和含量对陶瓷相结构、微观结构、压电、介电、铁电等性能的影响。本文研究了Cu²⁺、Cu²⁺/Nb⁵⁺离子掺杂的(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.10Ti_0.90)O₃-xmol%CuO（x=0.0、0.5、1.0、1.5和2.0）和(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.10Ti_0.90)_1-x(Cu_1/3Nb_2/3)_x O₃（x=0.00、0.005、0.01、0.015和0.02）陶瓷的微观结构和电学性能。XRD结果表明,陶瓷均形成纯相钙钛矿结构,Cu、Nb离子完全进入锆钛酸钡钙晶格。同时,系统地研究探讨了烧结温度及离子掺杂量对其电学性能的影响。经过工艺优化的(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.10Ti_0.90)O₃-1.0mol%CuO陶瓷在较低的烧结温度1400°C,保温4 h下表现出较好的电学特性:d₃₃=505 pC/N,ε_r=4726,tanδ=0.0086;经过工艺优化的(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.10Ti_0.90)_0.99(Cu_1/3Nb_2/3)_0.01O₃陶瓷较低的烧结温度1400°C,保温4 h下表现出较好的综合特性:T_R-T=21°C,ρ=5.61 g/cm³,P_r=12.6μC/cm²,d₃₃=550pC/N,K_p=50%,ε_r=6056,tanδ=0.0155;本文研究了Zn²⁺、Zn²⁺/Nb⁵⁺离子掺杂的(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.10Ti_0.90)O₃-xmol%ZnO（x=0.00,0.03,0.06,0.12和0.24）和(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.10Ti_0.90)_1-x(Zn_1/3Nb_2/3)_xO₃（x=0.0009、0.0018、0.0027和0.0036）陶瓷的微观结构和电学性能。XRD结果表明,陶瓷体均形成了纯相钙钛矿结构,Zn、Nb离子完全进入锆钛酸钡钙晶格。同时,系统地研究探讨了烧结温度及离子掺杂量对其电学性能的影响。经过工艺优化的(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.10Ti_0.90)O₃-0.06 mol%ZnO陶瓷在烧结温度1450°C保温4h下表现出较好的电学特性:d₃₃=621 pC/N,ε_r=4928,ρ=5.44 g/cm³;经过工艺优化的(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.10Ti_0.90)_0.9982(Zn_1/3Nb_2/3)_0.0018O₃陶瓷在烧结温度1450°C保温4h下表现出较好的综合特性:d₃₃=586 pC/N,ε_rmax=4310,tanδ=0.023,ρ=5.44 g/cm³;本文研究了V₂O₅掺杂对(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.1Ti_0.9)O₃-xmol%V₂O₅（x=0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.5、1.0和1.5）陶瓷显微结构、组成、烧结温度以及电学性能的影响。XRD结果表明,陶瓷体均形成了纯相钙钛矿结构,V离子完全进入锆钛酸钡钙晶格,经过工艺优化的(Ba_0.85Ca_0.15)(Zr_0.1Ti_0.9)O₃-0.20mol%V₂O₅陶瓷在烧结温度1350°C保温4h下表现出较好的综合特性:d₃₃=466 pC/N,ε_r=3104,tanδ=0.03,机电耦合系数K_p=32.5%。