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本文从离子替代角度出发，利用传统的固相反应法制备一系列的Bi基立方焦绿石(Bi1.5ZnNb1.5O7)材料，对不同离子替代的材料进行表面形貌，相结构，介电性能的表征，探讨不同离子A位、B位单独替代和共同替代对α-BZN陶瓷微观结构和介电性能及结晶化学特性的作用规律，特别是对低温下弛豫现象的影响。(1)选用不同价态和离子半径均小于Bi3+的Dy3+和Ta5+离子进行替代，探讨A位离子替代对Bi焦绿石陶瓷的影响。当Dy3+离子替代量x≤0.15mol时，BDZN样品为单一的α-BZN相，而立方焦绿石相对高价态Ta5+离子的固溶度较小，当替代量为0.05mol时BTZN体系就出现了第二相。Dy3+和Ta5+离子对结晶化学参数的影响也不相同：BDZN陶瓷样品的键价和AV(O’)[A4]随着替代量的增加逐渐增大，而Ta5+离子替代样品的键价和AV(O’)[A4]则随之减小。BDZN和BTZN陶瓷样品在低温区均出现了介电弛豫现象。结合公式Arrhenius对样品低温介电弛豫特性进行拟合得到：介电常数弛豫峰值温度Tm随着替代量的增加向低温方向移动，低温下激活能Ea减小。A位离子排列的无序性直接影响样品的弛豫度ΔTf的变化。无序度的增加增强了BZN材料结构上的松弛，晶胞中的弱束缚离子活跃性增强，因此导致样品的弛豫度增加。(2)研究(Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5-xNx)O7(BZNN，N=La3+，Ru4+，V5+，Ta5+，W6+和Mo6+)系列陶瓷的结构和介电弛豫特性。研究表明：在所有离子固溶度范围内，BZNN样品均保持立方焦绿石相。B位离子替代量的增加使得48f(O)的偏移量ζ随之增大。利用Arrhenius对样品低温介电弛豫特性拟合结果表明：样品激活能的变化与介电弛豫峰值温度的移动有直接的关系。随着掺杂量的增加，La3+离子和Mo6+替代样品介电弛豫峰的峰值温度激活能减小，峰值温度向低温方向移动。Ru4+，V5+，Ta5+和W6+离子替代样品的介电弛豫峰的激活能增加，峰值温度向高温方向移动。样品弛豫度△Tf的变化与键价和，A-O′之间的键能，BO6八面体扭曲程度以及晶胞无序度有较复杂的关系。(3)本文研究Sc3+取代A位Bi3+，Ru4+取代B位Nb5+对α-BZN陶瓷的影响。随着Ru4+替代量的增加，A位平均键长R(A-O’)逐渐减小，B位理想键长R(B-O)增大，BSZNR样品键价和AV(O’)[A4]增大；键价和AV(O)[A2B2]逐渐减小。分析表明Ru4+离子的替代对A位离子的影响较明显。利用修正的Curie-Weiss公式和Arrhenius两种模型模拟温谱特性的结果趋势相同：α-BZN结构中A，B位共同替代使BSZNR陶瓷样品介电常数峰值温度Tm向高温方向，激活能增大，低温下样品的介电弛豫度γ和△Tf均减小。