具有ABO₃型钙钛矿结构的BaTiO₃材料是重要的电子材料之一,具有较高的介电常数,良好的铁电、压电性能,主要用于制造高容多层电容器、多层基片、各种传感器、半导体材料和敏感元件。对BaTiO₃材料的研究主要集中在制备工艺、尺寸效应、改善温度稳定性以及提高介电常数等方面。近年来,随着电子工业的快速发展以及对环境保护的认识,BaTiO₃无铅陶瓷材料越来越受到人们的重视。本论文以Ba(Ti_0.82Zr_0.18)O₃陶瓷为基体,选取Ca²⁺替代A位,详细研究了Ca²⁺对陶瓷结构、介电和铁电性能的影响。并以Ba_0.92Ca_0.08(Ti_0.82Zr_0.18)O₃为研究对象,研究了Nd³⁺、Y³⁺、Mn⁴⁺单掺以及复合掺杂Ba_0.92Ca_0.08(Ti_0.82Zr_0.18)O₃陶瓷的微观结构、介电性能和铁电性能。针对上述研究内容,采用固相反应法制备各陶瓷样品,实验结果及讨论如下:1、Ba_1-xCa_x(Ti_0.82Zr_0.18)O₃陶瓷Ca²⁺掺杂量为0.16时陶瓷出现第二相CaTiO₃,四方率c/a随Ca²⁺掺杂量的增加先减小再增大,当x=0.06时达到最小值1.00276;随Ca²⁺掺杂量的增加,晶粒得到细化,居里温度T_c向低温方向移动,介电峰被压低并展宽,且逐渐呈现铁电弥散性;随Ca²⁺掺杂量的增加,剩余极化强度P_r先增大后减小,矫顽场强E_c变化不明显,x=0.08时,剩余极化强度P_r达到最大值9.1229μC.cm^-2。2、随着Nd³⁺掺杂量的增加,(Ba_0.92-xCa_0.08Nd_x)(Ti_0.82Zr_0.18)O₃陶瓷晶粒逐渐细化,T_c向低温方向移动,介电峰逐渐被压低并展宽,陶瓷呈现铁电弥散性,P_r和E_c先增大后减小。随Y³⁺掺杂量的增加,Ba_0.92Ca_0.08(Ti_0.82-xZr_0.18 Y_x)O₃陶瓷气孔减少,致密性提高,晶格常数a、c呈W型变化,T_c处介电常数先增大再减小, x=0.0075时ε_r达到最大值18667,介电峰逐渐被压低并展宽,T_c先增大再减小,x≥0.0075时出现明显的弛豫现象;耐压强度随Y³⁺掺杂量的增加先增大后减小,当x=0.001时达到6.4Kv/mm。3、随着Mn⁴⁺掺杂量的增加,(Ba_0.92Ca_0.08)(Ti_0.82-xZr_0.18Mn_x)O₃陶瓷T_c处的介电常数略增大再减小,T_c向低温方向移动,P_r和E_c逐渐减小;随着Mn⁴⁺掺杂量的增加,(Ba_0.9175 Ca_0.08Nd_0.0025)(Ti_0.8175-xZr_0.18Y_0.0025Mn_x)O₃陶瓷T_c处介电常数逐渐减小,T_c变化甚微,弛豫逐渐消失,介电损耗先减小后增大,且损耗峰逐渐被压平,当0.0075≤x≤0.01时,在1KHz下,-30°C¹30°C的温区内,介电损耗均达到了10^-3数量级,P_r和E_c逐渐减小。