铁电材料是一种多功能材料,具有压电、介电、储能、倍频、铁电、光电以及热释电等效应。无铅铁电材料是一类很有希望替代铅基铁电材料在实际应用地位的无毒环保材料。将铁电材料的铁电性与铁电材料的其他物理特性相结合,预测会产生新的效应,出现新的功能与应用。本论文在充分研读前人有关晶粒尺寸与铁电性能、铁电储能、铁电应变的关系的研究基础上,结合现有的试验条件和设备,以无铅钙钛矿型铁电材料为研究对象,以晶粒尺寸与铁电性能的关系、铁电储能与铁电应变为主题,以探究铁电材料的新功能及效应为主要目的开展研究。论文的主要结论如下:（1）采用固相反应合成法制备BaTiO3（BT）陶瓷,研究烧结温度对BaTiO3陶瓷晶粒尺寸的影响,并试图通过调控烧结温度来控制样品的晶粒尺寸,进而调控样品的铁电性能。研究不同的烧结温度对纯BT的相结构、显微组织、介电性能、铁电性能、电场诱导应变的影响。不同的烧结温度对BT陶瓷的晶粒尺寸和形状都有较大的影响,未长大的晶粒可能会使晶格变形,使陶瓷驰豫化;合适的晶粒能有效的提高BT陶瓷的电场诱导应变,提高样品的饱和极化和剩余极化。本工作对晶粒尺寸与电场诱导应变的关系研究,为接下来的BT基陶瓷掺杂体系的研究打下良好的基础。（2）通过引入Bi(Ni2/3Ta1/3)O3（BNT）组分对BaTiO3（BT）进行了改性,以减小场致应变,进一步提高BT的击穿强度。系统地研究了BNT组分对材料显微组织、弛豫特性、储能效率和场致应变的影响。BT陶瓷的长程有序铁电畴因BNT组分的加入而被破坏,导致极性区畸变,样品从普通铁电体转变为驰豫铁电体,导致BT-BNT陶瓷具有极修长的P-E曲线和极低的剩余极化,BT-BNT陶瓷的储能效率可达87.15%,其在储能器件上具有广阔的应用前景。（3）非金属离子(N3-)掺杂到[0.932(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.068BaTiO3]（BNBT6.8）无铅陶瓷晶格中,占据BNBT6.8陶瓷晶格中的一部分氧位点,R(N3-)>R(O2-)引起晶格畸变,大大增加了电场诱导应变。BNBT6.8的陶瓷在690℃氨气气氛下退火,材料获得最佳应变性能,电场诱导的双轴应变高达1.1%,高场压电系数(d*33)达到1807 pm/V。本工作获得了相当大的压电系数,这可以为提高致动器性能提供新的思路。