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铋层状结构化合物是一类重要的铁电、压电材料，普遍表现出高的居里温度、低的介电损耗、优异的抗疲劳特性、以及良好的电学性能温度稳定性，因此广泛应用于铁电存储器以及高温压电领域。然而，由于铁电畴的反转受二维空间的限制及其较大的矫顽场的存在，铋层状基压电陶瓷的压电常数相对较低。本文通过制备工艺优化以及成分调控的方式研究了K0.5Bi4.5Ti4O15(KBT)、(K0.16Na0.84)0.5Bi4.5Ti4O15(KNBT)和K0.25Na0.25Bi2.5Nb2O9(KNBN)基压电陶瓷的粉体形貌、压电性能以及介电性能变化规律，通过缺陷调控的方式分别提高了KBT、KNBT和KNBN基压电陶瓷的介电性能和压电性能。 首先选择采用改进的溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了KBT纳米粉体。通过调控金属离子、柠檬酸和乙二醇三者的摩尔比例以及煅烧温度两种方式，分别研究了柠檬酸量和煅烧温度对KBT陶瓷粉体形貌的影响规律。研究发现，低温条件下可通过改进的sol-gel法制备出离散度和结晶性都较好的K0.5Bi4.5Ti4O15纳米粉体;增大柠檬酸的添加量或提高煅烧温度，都会提高KBT粉体的结晶性以及各向异性;以金属元素:柠檬酸:乙二醇=1∶6∶30的摩尔比所制备的KBT粉体经700℃煅烧后的晶粒结晶性以及各向异性相对较好。 为了改善sol-gel法制备的KNBT陶瓷的致密性普遍较差的问题，本实验将球磨这一工序加入到改进的sol-gel法工艺流程中以优化KNBT陶瓷的体密度与电学性能。以1∶6∶30的摩尔比配置包含金属离子、柠檬酸和乙二醇三者的前驱体溶液，制备了(K0.16Na0.84)0.5Bi4.5Ti4O15+0.5ωt％CeO2(KNBT-Ce0.5)陶瓷粉体，将其煅烧后再经过12h的球磨，成功的减少了KNBT-Ce0.5陶瓷内部大部分组织缺陷，有效地提高了陶瓷的体密度。在此基础上，研究了煅烧温度对KNBT-Ce0.5陶瓷的结构以及电学性能的影响，经650℃煅烧的KNBT-Ce0.5陶瓷的体电阻率相对较高，压电常数(d33)最大为27pC/N，同时具备相对较好的机电性能。 为了研究晶格畸变以及缺陷对陶瓷压电性能的影响，本文采用固相反应法成功制备了K0.25Na0.25Bi2.5Nb2O9+xωt％CeO2(KNBN-Ce)陶瓷，调控Ce浓度以补偿在升温过程中的离子挥发所造成的空位。研究发现，Ce的补偿引起了适度的晶格畸变，增强了晶格各向异性以及a-b面的自发极化，降低了氧空位浓度，提高了陶瓷的阻抗，进而增强了KNBN陶瓷的压电性能。当补偿量x=0.02时，KNBN陶瓷的品格常数c最小，陶瓷阻抗最大，压电常数（d33）为28pC/N，居里温度（Tc）为580℃，且具备较好的机械性能。 为了改善KBT陶瓷低频区的介电性能，本实验采用固相反应法制备了K0.5Bi4.5Ti4-x(Al0.5V0.5)xO15(KBT-AlV)陶瓷，以Al3+和V5+两种异价离子B位共掺KBT陶瓷的方式制造缺陷偶极子，调控KBT陶瓷的晶体结构，组织形貌，介电响应，以及电导等性能;K0.5Bi4.5Ti3.92(Al0.5V0.5)0.08O15陶瓷在低频(100Hz)时介电常数最大为5.4×104。证实了KBT陶瓷的低频介电响应与晶界响应和电极响应的关系，随着Al和V掺杂量的增加，电极响应的贡献逐渐提高。 为了进一步探索KBT陶瓷低频区巨介电性能的起源问题，本实验采用固相法制备了K0.5Bi4.5-xTi4-x(Cu0.5W0.5)2xO15(KBT-CuW)陶瓷，通过采用变价离子Cu2+和高价离子W6+对KBT陶瓷进行取代。在调控缺陷偶极子浓度的同时诱导晶粒异常长大，从而提高了KBT陶瓷的低频介电性能。当掺杂量x=0.03时，KBT-CuW在100Hz时的介电常数达到最大值3.6×106;对于KBT陶瓷低频巨介电现象的起源以及影响因素进行了系统的研究与分析。