随着激光和红外技术的发展,热释电材料及其应用的研究不断深入,已用作热释电探测器和热摄像管等器件,在工业生产、国防科技以及日常生活中都有广泛的用途。陶瓷聚合物复合材料采用两相复合,可兼具两相材料的优点,因而是热释电材料研究的热点。钽铌酸钾材料具有非凡的电光效应和热释电效应,是一种非常有潜力的材料。针对钽铌酸钾(KTN)材料较高的制备温度始终障碍着材料的实用化,本文旨在探索KTN材料新的合成方法:低温水热、溶剂热和混合溶剂热法;并进而探索制备以KTN材料为基的热释电性能优异的复合材料。为此重点从理论上唯象地探讨提高0-3铁电复合材料的热释电性能的可能途径,并从微观上讨论了材料的极化机理,进而预测了不同极化条件下0-3铁电复合材料热释电、压电性能的变化规律。鉴于KTN材料的制备温度较高,本文探讨反应条件温和的新的制备工艺。为此我们采用了水热合成技术:水热法、溶剂热法和混合溶剂热法制备KTN粉体,通过系统的大量实验优化工艺最终成功制备了高纯的KTN纳米粉体,并比较深入地探讨了其合成机理。我们发现混合溶剂热法是温和条件下合成铁电KTN纳米材料的一种有效的新途径;并且KOH浓度和溶剂组分对产物影响很大。XRD、SEM和TEM等分析表明混合溶剂热法合成的典型样品结晶度高,且为形状规则、纳米尺寸的单晶颗粒。晶粒尺寸增大时,KTN晶粒发生立方-四方相变。溶剂热法和混合溶剂热法的合成条件更温和,主要是由于溶剂中的异丙醇形成了超临界流体。采用热压法制备了KTN/P(VDF-TrFE)0-3复合材料,初步研究了其介电、铁电和热释电性能。XRD和SEM结果表明,材料无杂相,结晶良好,KTN粉体分布比较均匀、无大的团聚。复合材料的介电常数较KTN陶瓷大大降低,室温时约为100。通过涂覆法制备的KTN/P(VDF-TrFE)复合薄膜,KTN粉体分散均匀,界面结合状态比热压工艺制备的块材要好。为了寻求提高0-3复合材料的热释电性能的可能途径,考虑组成相电导、测试频率和次级热释电效应,建立了0-3铁电复合材料的热释电性能的新的综合模型。由Maxwell方程和Laplace方程得到了边界条件,推导了初级和次级热释电系数的解析表达式。详细研究了基体电导σm、测试频率f对热释电性能的影响。理论结果与实验吻合较好,因而我们的模型更全面。为了更好的理解0-3铁电复合材料内部的极化机理,研究了组成相电导对0-3铁电复合材料的极化的影响。考虑电导后,建立了复合材料的热释电、压电性能与极化条件关系的模型。模拟结果表明,适当增大基体电导σm能提高复合材料中陶瓷夹杂的极化Pi ,使得极化效率更高。与之相反,增大陶瓷夹杂电导σi降低Pi ,因而不利于复合材料的极化。我们预测了不同极化条件下复合材料的热释电、压电性能,理论结果与实验吻合较好。