钨青铜结构无铅压铁电陶瓷作为经典钙钛矿结构的衍生物,是仅次于钙钛矿结构且极具发展前景的压铁电材料,具有自发极化强度较大、居里温度高、介电性能优异、损耗较低等优点,在介电、压电、铁电、热电以及非线性光学等方面极具发展前景。钨青铜结构化合物的结构通式为(A1)4(A2)2C4(B1)2(B2)8030,价态不同、半径不同的金属阳离子选择性地填充在A1、A2、C、B1、B2这5个不等价的间隙位置,可诱导出一系列奇特的介电、热释电、压铁电以及光学特性。本论文主要针对铌酸锶钠(SNN)体系难以得到纯相这一问题,从SrNb206-NaNbO3的二元固溶相图出发,探究第二相的存在与含量和组成与温度的变化情况,确定纯相的存在范围;同时,结合固溶体系的研究结果,选取存在第二相的组分,引入半径较小的碱金属Li+取代半径较大的Na+,以期获得A位组成设计对SNN钨青铜铌酸盐陶瓷的结构和性能的影响规律,丰富该体系的基础和理论研究。主要的研究结果如下:1.依据SrNb206-NaNbO3二元固溶相图,采用高温固相法合成一系列SNN基陶瓷样品。研究结果表明,当NaNbO3的摩尔百分含量为20.0%-24.0%时,SrNb206-NaNbO3可在较高的温度下固溶得到纯相;当NaNbO3的摩尔百分含量为25.0%-27.5%时,SrNb206-NaNbO3在1200-1340℃均可固溶得到稳定的纯相;当NaNbO3的摩尔百分含量增加到30.0%时,SrNb2O6-NaNb03在1220℃即可固溶,但在温度升高到1340℃时会分解产生第二相;当NaNbO3的摩尔百分含量为33.3%-35.0%时,在1200-1340℃温度范围内均不能固溶。当NaNbO3的摩尔百分含量在25.0%-30.0%这一范围时,得到的陶瓷样品介电性能和铁电性能相对较佳。2.采用两步烧结法,以SrNb2O6、NaNbO3和LiNbO3为原料制备了Sr2Na1-xLiNb5O15(χ=0.0、0.1、0.2、0.3、0.4)陶瓷样品。研究发现,随着 Li+含量的增大,使得原本的第二相NaNbO3减少直至消失,说明Li+的引入可以抑制第二相的形成,但是却改变了相结构,在χ=0.4时,得到纯的正交钨青铜结构铌酸锶钠锂相(mm2);SEM图表明Li+的引入使陶瓷的致密性恶化,晶粒之间的孔隙增多,这反而造成了陶瓷电性能的下降。综合来看,Sr2Na1-xLixNb5O15(x=0.0、0.1、0.2、0.3、0.4)陶瓷样品在χ=0.1处得到较好的介电铁电性能,Tc=317℃,εm=1760,Pr=7.12 μC/cm2,Ec=15.9 kV/cm。3.为了进一步解决Sr2Na1-xLixNb5O15体系致密化困难的问题,我们从改变反应物初始状态出发,对SnNa1-xLixNb5O15体系进行工艺优化,研究以SrCO3、Na2CO3、Li2CO3和Nb2O5为原料制备的陶瓷与以SrNb2O6、NaNbO3和LiNbO3为原料制备的Sr2Na1-xLixNb5O15陶瓷在相同的烧结条件下的烧结行为、微观形貌、介电性能和铁电性能,并将二者进行对比。研究结果表明,以碳酸盐为原料制备的Sr2Na1-xLixNb5O15陶瓷,当x=0.4时,得到的是纯相的铌酸锶钠锂相(mm2),这与以铌酸盐为原料的研究结果相一致;SEM图显示其微观形貌致密,没有观察到明显裂纹。综合来看,以碳酸盐为原料制备的Sr2Na1-xLixNb5O15陶瓷样品在x=0.1处得到较好的介电、铁电性能,其Tc=332℃,εm=2129,Pr=7.71μC/cm2,Ec=18.96 kV/cm。并且以碳酸盐为原料时,较以铌酸盐为原料具有更为优异的微观形貌、介电性能和铁电性能。以上结果说明,A位引入Li+少量取代Na+,确实可以起到减少第二相存在的作用,同时,在引入Li+的基础上采用碳酸盐作为起始反应物,并结合两步烧结法,可以明显促进陶瓷致密化,大幅度降低了 SNN基钨青铜结构陶瓷的烧结温度,从而为钨青铜铌酸盐压铁电陶瓷的组成设计和致密化工艺研究提供重要的基础和参考。