(Ba, Ca)（Ti, Zr）O₃基（简写为BCTZ）无铅压电陶瓷是一类A、B位离子复合取代的铁电体，在室温下具有较高的压电性能，被认为是最有可能取代铅基陶瓷的材料。本文采用固相反应法制备了BCTZ基无铅压电陶瓷，通过掺杂改性等方法对BCTZ陶瓷进行了系统的研究，主要研究内容如下：（1）研究Zr含量（x=0⁰.15）对(Ba_0.85Ca_0.15)(Ti_1-xZr_x)O₃（简写为BCTZ）无铅压电陶瓷微观结构和电性能的影响。实验结果表明：所有样品均具有纯的钙钛矿结构；随Zr含量的增加，室温下样品逐渐由四方相向三方相转变，在0.05<x<0.1范围内两相共存；样品的压电常数d₃₃、平面机电耦合系数k_p、剩余极化强度P_r和相对介电常数ε_r均随Zr含量的增加呈现先增加后减小的趋势，而矫顽场E_c则逐渐降低。样品的综合性能在x=0.08处达到最佳值：d₃₃=461pC/N，k_p=50.7%，P_r=14.1μC/cm²，E_c=4.1kV/cm，ε_r=3696。（2）研究了不同Sn含量（x=0～0.1）对(Ba_0.85Ca_0.15)(Ti_1-xSn_x)O₃（简写为CBTZS-x）陶瓷相结构、介电以及压电性能的影响。实验结果表明：所有样品均为纯钙钛矿结构；随Sn含量增加，室温下样品逐渐由三方和四方相共存结构转变为四方相结构，且三方-四方相转变温度TR-T和居里温度TC均逐渐减小，当x=0.04时，TR-T更接近于室温，此时表现出优异的压电性能；样品的剩余极化强度P_r和矫顽场E_c随x增加均呈现出减小的趋势，而相对介电常数ε_r则逐渐增加。当x=0.4时，CBTZS-x材料的综合性能最佳：其中d₃₃=665pC/N，k_p=55.6%，ε_r=4520，P_r=1.6μC/cm²，E_c=12.5kV/cm，表明该陶瓷材料具有很好的应用前景。（3）研究了Mn掺杂（x=0～2.2）对(Ba_0.92Ca_0.08)(Ti_0.95Zr_0.05)O₃-xmol%Mn （简写为BCTZ-xMn）陶瓷的微观结构、介电以及机电性能方面的影响。实验结果表明：随Mn含量增加，室温下样品逐渐由正交和四方相共存结构转变为四方相结构，从而导致压电常数d₃₃和机电耦合系数k_p逐渐减小，同时居里温度TC随Mn引入量的增加而稍有降低，在x=2.0处，d₃₃、k_p和T_C仍然保持一个较高值，分别为224pC/N、33.6%和102℃。机械品质因子Q_m和介电损耗tan δ随Mn含量增加分别得到了明显的增加和减小趋势，当x=2.0时，分别达到极大值和极小值，其中Q_m=921，tanδ=0.3%。