压电陶瓷广泛应用于各种电子元器件中,但目前市场主要以铅基压电陶瓷为主,出于保护环境需求,开展压电陶瓷的无铅化研究势在必行。钛酸铋钠（BNT）基无铅压电陶瓷由于其良好的铁电性能而被认为是最有可能取代铅基压电陶瓷的材料之一,被广泛研究。本文以提升BNT基无铅压电陶瓷的性能为目标,采用掺杂以及工艺改进为措施,对BNT体系进行了系统的研究。首先,对处于准同型相界的0.852(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃-0.110(Bi_0.5K_0.5)TiO₃-0.038BaTiO₃（BNT-BKT-BT）无铅压电陶瓷进行Li离子掺杂,制备梯度掺杂的多层陶瓷,采用固相反应法,在压片过程中将不同组分的粉料复合压制在同一陶瓷片中后烧结得多层陶瓷,由此制得的梯度掺杂多层陶瓷具有“温度弥散”效应,而使得温度稳定性具有巨大提升,相较于单组分的温度稳定性参数TPP%～20%,五层梯度掺杂陶瓷的TPP%仅为～11.6%,稳定性能有近一倍的提升。同时,制备得到的多层陶瓷,其铁电弛豫相转变温度T_F-R及压电系数d₃₃均介于单层陶瓷之间,具有0.27%～0.31%的较大的电致应变。另外,我们对0.96[Bi_0.5(Na_0.84K_0.16)_0.5TiO₃]-0.04SrTiO₃（BNKT-ST）无铅压电陶瓷制备了Nb单掺及La与Nb共掺的BNKST-Nb_x和BNKL_xTN_y-ST系列陶瓷,同时使用RTGG织构化工艺制备晶粒定向排列的织构化陶瓷,得到了电致应变性能提升43.9%的BNKST-Nb₁₅织构化陶瓷,并且在T_F-R附近其电致应变可达0.5%@5 kV/mm,对应的逆压电系数d₃₃^*～1000 pm/V。La与Nb共掺的BNKL_x TN_y-ST系列陶瓷,由于晶粒定向及内偏场造成的不对称应变的共同作用,获得了d₃₃^*分别为2364 pm/V的BNKL₁₀TN₁₀-ST织构化陶瓷和1436 pm/V的BNKL₁₂TN₁₂-ST织构化陶瓷,获得的电致应变相较于同组分随机取向陶瓷分别提高了7.1倍和2.5倍。采用梯度掺杂多层设计工艺和织构化定向陶瓷分别解决了无铅压电陶瓷的温度稳定性能不高和电致应变过小这两大难题,对于无铅压电陶瓷应用于实际生产生活具有重大意义。