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随着绿色经济的发展以及建设生态文明的迫切需求,无铅陶瓷已经成为当前功能陶瓷材料及其应用研究的热点之一。以镧掺杂锆钛酸铅（简称PLZT）为代表的传统铅基电光陶瓷虽然具有电光系数大,光学透过性好以及具备多种电光效应等优点,但由于其介电常数较大,在匹配高速驱动电路时十分困难。而根据文献报道,钨青铜结构的镧掺杂钛铌酸钡（简称BLTN）无铅电光陶瓷具有传统铅基电光陶瓷相当的电光效应,但其介电常数仅为PLZT透明陶瓷的四分之一左右,在高速光器件的设计应用中非常有利于其与高速驱动电路的匹配。目前关于BLTN无铅电光陶瓷研制及其微观结构和性能研究的报道极少,主要原因为其烧结温度范围窄、致密化难度大,而且由于钨青铜结构较为复杂,使得制备出稳定的纯钨青铜结构BLTN陶瓷更加困难。针对BLTN无铅电光陶瓷目前的研制现状,本论文从材料的组成设计、工艺调控两方面出发开展了一系列研究,并探讨了影响陶瓷材料结构与性能稳定性的主要因素。首先采用固相反应法通过常压空气气氛烧结工艺制备BLTN电光陶瓷。通过热分析等方法确定BLTN粉体的结晶温度,通过对陶瓷材料显微结构分析优化烧结制度。研制获得组成均匀、结构致密的Ba6-1.5xLaxTi2Nb8O30（0≤x≤7 mol%）系列陶瓷样品,考察了La掺杂对材料结构与铁电、介电性能的影响。研究结果表明,随着镧含量增加,陶瓷样品晶粒尺寸逐渐减小;镧的存在有效降低了材料的居里温度,BTN的居里温度为155℃左右,而BLTN的居里温度为100℃左右;未掺杂镧元素及镧掺杂量较小的陶瓷样品在常温下易开裂、结构易失稳;随着镧含量的增加,陶瓷样品的结构稳定性逐渐增强,当镧掺杂含量为4 mol%时,BLTN无铅电光陶瓷具有良好的结构稳定性,并呈现出较好的铁电与介电性能(Pr=0.77μC/cm2、Pmax=6.41μC/cm2、Ec=3.80 k V/cm、εr=1423.80),且该双面抛光样品具有良好的光学透明度。为近一步提高BLTN无铅电光陶瓷的致密度,减少气孔缺陷所导致的光散射损失,优化材料的透明度,选择离子半径与镧元素相似且熔点较低的铋元素对BLTN（x=4 mol%）组分进行复合掺杂改性。分别通过内掺法（doping）和外掺法（adding）进行复合掺杂研究,系统考察了铋掺杂BLTN（x=4 mol%）无铅电光陶瓷的相结构、显微结构以及铁电和介电等特性。研究结果表明,内掺法制备的陶瓷样品致密度和透明度均优于外掺法。对内掺法制备的陶瓷样品进一步研究发现,随着铋掺杂量的增加,样品的晶粒尺寸先增加后减小,铋元素的掺杂并未使样品的铁电、介电性能发生较大的改变(Bi含量为0.5～1.5 mol%时,Pr=0.82～1.01μC/cm2、Pmax=6.43～6.54μC/cm2、Ec=4.00～4.76 k V/cm、εr=1308～1440),但陶瓷样品的居里温度稍有降低（约85℃）。对BLTN无铅电光陶瓷经时稳定性进行研究,发现镧含量较小的陶瓷样品经时稳定性较差,主要表现为经过一段时间的放置,样品表面逐渐出现细微裂纹,铁电性能逐渐衰退,但对于复合掺杂铋元素的BLTN（x=4 mol%）陶瓷样品,经过同样的老化时间,铁电性能并无明显变化,陶瓷样品结构与性能的经时稳定性显著提高。