PZT系列陶瓷因优异的性能,目前应用广泛。但环境友好材料的提出使得无铅压电新材料的研发迫在眉睫。BiFeO₃是目前唯一已知在室温具有反铁磁序和铁电序（T_C=830℃）的多重铁性材料。但其单相制备困难,高损耗大漏导,使BiFeO₃在研究铁电压电性能时受到严重的制约。课题组经过研究已明确BiFeO₃单相制备困难与高损耗的机制,并制得单相低损耗的BiFeO₃基三元固溶体;同时,课题组通过数据整合得到BiFeO₃-Bi(Zn_1/2Ti_1/2)O₃-BaTiO₃（BF-BZT-BT）结构相图,将结构相界从点扩展成线,可在较大组分范围内调节电学性能。本文在此基础上设计制备BiFeO₃基铁电压电新材料,意在获得高压电性、低损耗材料。1.制备BF-BZT-BT相界附近的组分,对其结构性能进行探究。根据BF-BZT-BT三元结构相图采用改进的固相反应电子陶瓷工艺设计制备了多个位于相界附近的组分。结构测试显示样品结构为三方-赝立方相结构相界近三方相结构。BF69-BZT4-BT27+0.17%wtMnO₂电学测试性能参数:tanδ=0.027、d₃₃=146pC/N、T_C=527℃,BF69-BZT4-BT27+0.17%wtMnO₂与BF67-BZT4-BT29+0.8%molMnO₂质量比1:1的电学测试性能参数:tanδ=0.029、d₃₃=140pC/N、T_C=527℃。时间老化和热稳定的测试得到良好的结果,BF69-BZT4-BT27+0.17%wtMnO₂组分样品放置90天后压电常数下降低于10%,温度老化测试显示大部分材料可在300℃稳定使用。此外发现相同工艺制备条件下样品的性能出现较大差异,归结于手工粉料处理的不稳定。性能对比发现陶瓷部分电学性能超过目前商用偏铌酸铅压电陶瓷K-81(tanδ=0.01、d₃₃=85pC/N、T_C=460℃)。2.制备远离BF-BZT-BT相界的组分,对其结构性能进行探究。采用改进的固相反应电子陶瓷工艺,设计制备了多个远离相界附近的BF-BZT-BZT组分。结构测试显示制备的样品均为三方相结构。电学性能测试中BF75-BZT3-BT22+0.9%molMnO₂组分表现出优异的性能,tanδ=0.007、d₃₃=78pC/N、T_C=588℃。BF74.7-BZT2.5-BT22.8+0.7%mol MnO₂组分3个样品的极化耐压条件分别为5kV/mm、6kV/mm、7kV/m m,但其压电常数未见差异,可见材料制备确定的情况下提高极化电场强度对压电常数没有明显提升。此外不同锰掺杂BF75-BZT3-BT22样品的居里温度存在差异,通过分析可知0.9%molMnO₂对比0.7%molMnO₂掺杂使材料居里温度有所降低。BF75-BZT3-BT22+0.9%molMnO₂热稳定测试显示材料在300℃可正常使用。对部分样品进行机电耦合系数和频率常数以及反射吸收测试,为了解材料不同性能提供参考。部分性能优异陶瓷的电学性能已超过目前商业应用钛酸铋系陶瓷K-15(tanδ=0.03、d₃₃=18pC/N、T_C=600℃)。