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铋基钙钛矿及其固溶体经过适当的组成改性或温度调制能够呈现出巨大的电场诱发应变,有望成为一类新型的位移驱动器陶瓷材料。继(Bi0.5Na0.5)TiO3(BNT)基材料体系被大量研究之后,Bi(Mg0.5Ti0.5)O3 (BMT)、(Bi0.5K0.5)TiO3(BKT)和BiFeO3 (BF)基材料也受到了国内外一些课题组的广泛关注。根据目前的研究报导,针对不同体系中产生的电致应变而言,应变的驱动电场、温度稳定性、频率依赖性以及滞后性都表现出了不同的特征。为了进行更深入地研究以及更好地对比分析,发现不同材料体系中这些特征的异同点,有必要去探索新的含铋钙钛矿材料体系,并对其电致应变进行全面的研究。在B位复合的铋基钙钛矿材料家族中Bi(Me’Me")O3(Me’=Mg,Zn,Ni等；Me”=Ti,Nb,W等),考虑到不同的材料的结构稳定性和合成的难易程度,本文通过构建(1-x)Bi(Mg3/4W1/4)O3-xPbTiO3 ((1-x)BMW-xPT)二元体系和(1-x)(0.38Bi(Mg2/3Nb1/3)O3-0.62PbTiO3)-xBaZrO3 ((1-x)(0.38BMN-0.62PT)-xBZ)三元体系,探究了B位含有高价离子的Bi(Mg,Me)O3 (Me=W, Nb)基驰豫铁电材料的合成、组成调制及其相结构变化和电学性能演变,特别是针对其电致应变行为进行了全面、深入的研究。全文主要研究内容如下：(1)用传统的固相合成法制备了二元体系(1-x)BMW-xPT压电陶瓷,并且系统地分析了随着PT含量的变化,该二元体系的相结构转变,以及介电、压电、铁电和电致应变性能的演变。结果表明,随着PT含量的增加,该二元体系经历了从伪立方相到四方相的相结构转变,当PT含量0.625≤x≤0.64时形成了准同型相界(MPB),并且在这一相结构转变过程中伴随着各态历经-非各态历经弛豫相-铁电相的转变。通过高分辨同步辐射X射线衍射分析可以发现,在该二元体系的准同型相界组成中出现了中间相MA相,并且在组成x=0.63中获得了最大的压电常数d33=310 pC/N。另外,值得注意的是在该二元体系弛豫-铁电相变的过程中,当组成位于各态历经与非各态历经弛豫相共存附近时,应变性能获得了显著增强,其最大应变为0.45%且滞后性较低为33%(x=0.615,E=7 kV/mm)。利用原位电场作用下的同步辐射X射线衍射分析,结果表明该二元体系中大应变的产生与电场诱发的可恢复的弛豫-铁电转变有关,可归因于弛豫-铁电相变过程带来的PNRs的取向和长大以及晶胞结构的畸变,在该过程中出现的中间相,使其应变滞后性明显低于其他含铋钙钛矿弛豫体系。(2)利用BZ对0.38BMN-0.62PT进行共取代构建了新的三元体系(1-x)(0.38BMN-0.62PT)-xBZ,并且系统地分析了随着BZ含量的变化,该三元体系的相结构转变,以及介电、压电、铁电和电致应变性能的演变。XRD结果表明,随着BZ含量的增加,该三元体系发生了从四方相到伪立方相的相结构转变,在BZ含量位于0.055x<0.075时形成了准同型相界,并且在组成x=0.07中获得了最大的压电常数d33=280 pC/N。另外,实验测试结果还表明该体系的电学性能具有强烈的组成依赖特性,在相结构转变的过程中伴随着组成调制的铁电-非各态历经-各态历经相的转变,而且当组成位于各态历经与非各态历经弛豫相共存附近时,该体系的应变性能获得了显著增强,其最大应变为0.42%(x=0.08,E=7kV/mm)。