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铋层状结构陶瓷压电材料因其较高的居里温度TC、低介电常数、低介电损耗等优点引起人们的重视。该无铅压电陶瓷材料在高温高频领域、铁电存储领域、能量转换器、滤波器等方面具有广泛的应用前景。然而,由于其自发极化只能在a-b二维平面内转动,使得铋层状陶瓷材料的压电活性较低。本论文选择高居里温度的Bi4Ti3O12(Tc～675℃)作为研究对象,提高陶瓷的各项电性能,采用传统固相制备和烧结工艺对Bi4 Ti3O12进行掺杂改性研究,期望获得各项性能更优、实用价值更高的压电陶瓷材料。首先,采用LiNb03掺杂Bi4Ti3O12铋层状陶瓷材料,并利用固相法制备了(1-x)Bi4Ti3012-xLiNbO3(BTO-LN,x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.30)铋层状陶瓷。研究发现当x≤0.15时陶瓷为单一的铋层状结构相；样品的晶粒尺寸随x的增加逐渐增大,居里温度TC呈微弱减小趋势；随着LN含量的增加,压电常数d33先增大后减小,介电损耗tan δ表现相反的变化趋势,当掺杂量为0.15时d33达到最大值12 pC/N,而此时损耗达到最小值0.45%。其次,为了进一步提高材料压电性能,采用CeO2掺杂改性0.85Bi4Ti3012-0.15LiNb03(BTO-LN)铋层状压电陶瓷。借助于X射线衍射和扫描电子显微镜研究了CeO2掺量与BTO-LN陶瓷晶体结构和电性能的关系。结果表明：所有陶瓷样品均为单一的正交相结构；随CeO2掺量的增加,陶瓷的晶粒尺寸变大,Curie温度TC呈下降趋势；CeO2掺杂提高了样品的压电性能,压电常数d33随掺量的增加先增大后减小,相对介电常数εr表现出相反的变化趋势；当CeO2的掺入量为0.75%时,样品的电性能最佳,即d33=25 pC/N,机械品质因数Qm=2895,介电损耗tan δ=0.10%, TC=617℃.最后,为了深入了解材料在不同温度和频率下的电性能,对0.85Bi4Ti3012-0.15LiNb03-0.75%wtCe02(BTO-LN-0.75Ce)铋层状压电陶瓷的阻抗谱研究进行研究。结果表明：介电常数ε*的实部ε’和虚部ε’在低频区域出现了分散现象；随频率的增大,阻抗(Z*)的实部Z`值逐渐减小,而虚部Z"值先增大后减小；阻抗Cole-Cole图表明材料的晶粒内部对电传导过程起主要作用,并可用一个并联的RC电路等效。陶瓷样品的阻抗值随温度的升高而减小；电导率值在低频区域相对稳定,且电导率满足Arrhenius关系,说明陶瓷样品的电导是热激活的过程。BTO-LN.0.75Ce的电导活化能小于BTO-LN的电导活化能,分别为1.59eV和1.75eV。