随着现代社会工业的进步,现代通讯,交通和计算机等高端电子科技领域也在迅速发展,对其功能材料提出了更高的需求。压电材料是目前被人们广泛应用的最主要的功能材料之一,目前压电材料在低温领域内的应用较为成熟,但在高温领域仍有一定的发展空间。传统压电材料在高温工作环境下存在严重的退极化和老化问题,而高温压电材料可以广泛应用于航空航天,军工等领域。铋层状结构压电材料是一种典型的高温压电材料,因其具有优良的抗疲劳性,高居里温度,低老化速率等优秀的性能引起了人们的关注,在铁电存储器,高温制动器等领域具有应用前景,因此铋层状材料成为高温压电领域中的热门材料之一。由典型的三层铋层结构Bi₄Ti₃O₁₂与典型单相多铁材料Bi Fe O3构建的四层Aurivillius相结构的Bi₅Ti₃FeO₁₅,具有优良的抗疲劳特性,同时具有高居里温度,在近年来颇受关注,但其压电活性较弱。基于此背景,本文通过掺杂改性研究方法,分别使用取代Bi位,取代Ti位掺杂与Bi和Ti位复合取代,解决Bi₅Ti₃FeO₁₅高温压电材料压电活性较低的问题,同时并保持其较高的居里温度。研究不同离子的掺杂含量对材料物相结构,微观形貌及其他电学性能的影响,探讨掺杂改性的机理。主要研究内容以及取得结果如下:1、论文中通过传统固相反应法制备了四组（Mg,Ce）、（Ca,Ce）、（Sr,Ce）、（Ba,Ce）掺杂取代后的样品,探讨同一主族不同元素取代Bi后对陶瓷性能的影响。实验结果表明,所有组分的Bi₅Ti₃FeO₁₅陶瓷的压电常数d₃₃都是随着掺杂含量的增加先增加后减少,均能显著提高陶瓷压电性能;Mg,Ca与Ce掺杂后能提高其居里温度,Sr,Ba与Ce掺杂后能显著提升其压电活性,这与掺入离子的离子半径有关。2、分别采用少量高价阳离子Nb⁵⁺,Ta⁵⁺和W⁶⁺,探讨取代Ti4+后对陶瓷性能影响。通过高价离子掺杂,样品的电阻率出现明显的提升,同时其压电常数d₃₃也能提升至17p C/N,样品的居里温度略微增加。通过高价阳离子的掺杂,能达到减少样品内部的氧空位数量的目的,由于材料的电导率的下降,可以使材料得到充分极化,进而提升材料性能。3、实验发现Sr和Ce掺杂与Nb掺杂后样品的性能相对较好,采用同时取代的方法,希望综合提升材料性能。分别固定一组掺杂含量,调控另一组掺杂含量,研究复合掺杂对该体系压电陶瓷性能的影响,从而确定其最佳含量。实验发现共同掺杂对陶瓷的压电活性的影响与单掺类似,均能提高至22p C/N,且能显著提高陶瓷电阻率,在500℃时仍有106??cm左右。所有样品的温度稳定性得到提高,最佳组分的相对d₃₃在550℃时仍能保持在90%以上。