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铁电陶瓷作为一种重要的功能材料，被广泛的应用于滤波器、致动器、传感器、变压器和换能器等电子器件上。基于环境保护的要求，开发无铅铁电陶瓷是目前研究的一项重点。其中，钛酸铋钾(K1/2Bi1/2)TiO3(KBT)基无铅铁电陶瓷体系近年来开始受到了广泛的关注。在本课题的研究中，希望通过热处理来调制(K1/2Bi1/2)TiO3的弛豫行为和通过复合改性来获得性能优异的(K1/2Bi1/2)TiO3基无铅铁电陶瓷。 本文采用传统的固相烧结法制备了K1/2Bi1/2TiO3无铅铁电陶瓷及其(1-x)K1/2Bi1/2TiO3-xBi(Ni1/2Zr1/2)O3二元无铅铁电陶瓷。运用X射线衍射，扫描电子显微镜等显微分析手段分析了陶瓷的微观机构和形貌及其变化规律;运用介电测试系统、数字电桥、铁电参数测试系统、压电常数测试仪等对样品的介电，铁电，压电等性能进行了测量和分析，并讨论了结构变化与性能之间的关系。 对K1/2Bi1/2TiO3无铅铁电陶瓷弛豫行为的研究表明:一方面，通过800℃和1000℃热处理对其弛豫行为进行调控。随着热处理温度不同，800℃热处理使KBT趋于弛豫铁电体转变，1000℃热处理使K3T趋于正常铁电体转变。在极化温度范围25～200℃内，KBT800的Pr在155℃时开始减小，而KBT1000的Pr一直增加。通过XRD和Raman分析:经800℃热处理后，KBT800的c/a和四方相含量η分别为1.0160、76％略有减小，A位离子排列趋于无序;而经过1000℃热处理之后，KBT1000的c/a和四方相含量η为1.0263、89％显著增大，A位离子排列趋于有序。这些微观形貌截然不同的变化导致了其介电性能和铁电性能的变化。 另一方面，通过在1000℃热处理12h～72h对其弛豫行为进行调控。随着热处理时间的延长，KBT完成了弛豫-正常-弛豫铁电体的转变:当热处理在0～24h，KBT的Tx向高温移动，弥散因子减小，KBT从弛豫铁电体向正常铁电体转变。根据XRD和Raman分析，其主要原因是由于晶粒尺寸占主导作用导致c/a增大，四方相含量η增加和局部A位离子结构更加有序。当热处理在24～72h，KBT的Tx向低温移动，弥散因子增大，KBT从正常铁电体向弛豫铁电体转变。经分析，其主要是由于氧空位占主导作用导致c/a减小，四方相含量减小η和局部A位离子结构无序所引起。总而言之，KBT的弛豫行为与其内部四方相含量和局部A位离子结构密切相关。 对(1-x)K0.5Bi0.5TiO3-xBi(Ni0.5Zr0.5)O3复合体系陶瓷的研究表明:随着Bi(Ni0.5Zr0.5)O3(BNZ)含量的增加，陶瓷的相结构由四方相向赝立方相转变，在x=0.03组分附近为四方相和赝立方相共存的准同型相界(MPB)区;同时，随着BNZ的加入陶瓷的弛豫性增强。压电性能测试表明，在x=0.03组分处，陶瓷表现出最好的压电性能，准静态d33为60pC/N;电致伸缩性能测试表明，在x=0.06组分处，陶瓷表现出最好的电致伸缩性能，动态d33*为114pm/V。这些结果表明，加入BNZ可以优化KBT的电学性能。