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随着微电子工业和技术的快速发展,电子元器件的小型化及高集成度要求功能陶瓷材料具有高的介电常数和小的温度变化率。目前,最常见的高介电常数陶瓷材料是铁电体,但这类材料在相变温度附近的介电常数变化大,温度稳定性差,限制了其应用。此外,目前大多数应用于电容器的陶瓷材料为PbTiO3-基陶瓷材料。因为氧化铅有毒且高温下易挥发,在生产、制备、使用及废弃处理中都会对环境造成极大的污染,不利于人类社会的可持续发展。所以,探索开发可应用的温度稳定型无铅高介电材料是亟待解决的问题。通常,通过掺杂其他的化学元素改善和提高铁电材料的介电常数温度稳定性。相对于正常的铁电体材料,弛豫铁电体材料的介电峰相对较为弥散,温度稳定性较好。另外,将两种或两种以上的单组分陶瓷材料复合,也能够制得可应用于不同领域的高介电常数和较小的温度变化率的材料。因此,开展对高介电常数和较小的温度变化率的功能陶瓷材料的制备与性能研究,具有非常重要的实际应用前景。同时,高介电常数材料的介电性能及其弛豫机制的研究是材料科学与凝聚态物理学的交叉点,对其研究具有极其重要的理论意义。本研究采用掺杂改性的思想,通过传统的固相烧结法制备了无铅铌酸钾钠基和钛酸钡基陶瓷体系:(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xSr2NaNb5O15(KNN-SNN)、(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xBa2NaNb5O15(KNN-BNN)、(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-x Sr0.53Ba0.47Nb2O6(KNN-SBN)以及(1-x)BaTiO3-xBi(Zn1/2Zr1/2)O3(BT-BZZ)。通过对陶瓷体系性能的系统研究表明:KNN-SNN、KNN-BNN和BT-BZZ陶瓷体系随着掺杂物含量的增加,逐渐从正常的铁电体向弛豫铁电体转变;在一定的温度范围内,三个体系都具有较大的介电常数,较低的介电损耗和较小的介电常数温度变化率。当x=0.1时,KNN-SNN陶瓷样品在37-180℃的温度范围内,具有较高的介电常数(>1200)和较低的介电损耗(<4%)以及介电常数的温度变化率(Δε/ε37℃)在±15%以内。当x=0.075时,KNN-BNN陶瓷样品在200℃到450℃的范围内,1MHz频率下,具有较大的介电常数(1000-1500)和较低介电损耗(<3%)且介电常数随着温度的变化率(Δε/ε200℃)在±15%以内。当x=0.07时,BT-BZZ陶瓷样品在27200℃的温度范围内具有较大的介电常数(>2000)和较低的介电损耗(≤4%),且介电常数随着温度的变化率(Δε/ε27℃)在15%以内;当x=0.1,BT-BZZ陶瓷样品在100300℃温度范围内,具有较稳定的介电常数(>1000)和较低的介电损耗(≤5%),且介电常数随着温度的变化率(Δε/ε100℃)在±15%以内。通过掺杂改性,提高了三个体系的介电常数温度稳定性,且具有较高的介电常数。此外,通过掺杂SBN,KNN-SBN陶瓷体系的压电性能得到了提高。