随着工业革命的高速推进,人类生活都与制冷密不可分,在电子、航空航天、军工和医疗等领域得到了广泛的应用。传统的蒸汽压缩制冷技术由于自身制冷部件体积过大,从而难以应用于小型微电子器件局部制冷,且氟利昂等氢氟化物在制冷过程中会产生二氧化碳,易破坏臭氧层。因此,寻求环保、简易和高效的制冷器件尤为重要,正因如此,在电卡效应方面已得到科研工作者的密切关注和研究。电卡效应是一种通过电场的改变从而使材料产生绝热温变和等温熵变实现制冷的新型技术。当前在铌酸钾钠陶瓷（KNN）、钛酸钡陶瓷（BT）、钛酸铋钠陶瓷（NBT）和钛酸锶钡陶瓷（BST）制冷方面得到科研工作者的广泛研究。对于电卡效应的研究遇到很多问题,比如材料的绝热温变值较小和电卡温区比较窄且远离室温。研究发现钛酸锶钡基无铅陶瓷和钛酸钡基陶瓷具有优异的铁电性能,并且还有高的介电常数和低的介电损耗,在电卡制冷方面有很高的电卡效应,同时其居里温度比较容易控制。对此,本文采用溶胶-凝胶法制备了B和Mn共掺杂Ba0.7Sr0.3TiO3(x B3++0.5%Mn2+)（x=0.5%、1%、1.5%）陶瓷、B和Yb共掺杂Ba0.7Sr0.3TiO3(1%B3++xYb3+)陶瓷（x=0.5%、1%、1.5%）和Gd掺杂Ba(GdxTi1-x)O3陶瓷（x=0.5%、1%、2%）,系统性地研究不同的掺杂条件对钛酸锶钡陶瓷和钛酸钡陶瓷的微观形貌结构、介电性能和电卡性能的影响。我们将B元素和Mn元素共掺到BST中形成Ba0.7Sr0.3TiO3(x B3++0.5%Mn2+)陶瓷（x=0.5%、1%、1.5%）（简称BSTBM）。掺杂后的BSTBM陶瓷的电卡效应得到明显增强。B3+离子和Mn2+离子的加入使BST陶瓷的烧结温度从1275℃降低到1200℃,同时有一个高的介电常数和低的介电损耗。在50 k V/cm条件下,低温烧结的BSTBM陶瓷的电卡随温度的变化（ΔT=1.92 K）,电卡效率(ΔT/ΔE=0.38K·m·MV-1)。BSTBM陶瓷的ΔT值比纯BST陶瓷高85%。通过B元素和Yb元素共掺杂改性研究Ba0.7Sr0.3TiO3(1%B3++xYb3+)陶瓷（x=0.5%、1%、1.5%）,同时控制Yb3+离子的掺杂量来研究BST陶瓷的电卡性能,通过XRD能发现掺杂后的BST陶瓷样品的相结构未发生变化,均为钙钛矿结构。适量的Yb3+掺杂使陶瓷的微观形貌得到改善,晶粒变细且分布均匀,致密度提高。但样品的极化强度和电卡效应未得到改善。随后探究了Gd2O3掺杂BaTiO3陶瓷对其电卡性能的影响,研究发现Gd3+离子的掺入阻碍了陶瓷的晶粒生长、降低了致密程度。Gd3+离子可能进入晶格中产生晶格畸变引起弛豫现象,提高了陶瓷的电卡性能,但是工作温区偏移至高温区域。总之,通过氧化物掺杂优化BT基陶瓷等弛豫铁电体的电卡效应是一种可行的方法。本论文采用溶胶-凝胶法制备的BSTBM、BSTBY和BTG陶瓷,其工艺简单、成本低廉、有利于广泛应用,同时其电卡效应良好,工作温度更接近室温,因此有很好的应用前景,同时,对钛酸钡基陶瓷在电制冷方面提供了思路。