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功能陶瓷材料具有优异的电、磁、光、声、热等特性,在微电子、传感器、信息通讯、医疗、能源、军事等高级技术领域中发挥重要作用,它是电子科学和信息技术发展过程中不可或缺的基础材料。钙钛矿型BaTiO3是研究最早、最多和使用最广泛的电子陶瓷材料之一,被称为“电子陶瓷工业的支柱”。但是低的压电、介电性能和低的居里温度（120 oC）限制了它的使用范围。近年来,人们通过A位或B位掺杂改性提高BaTiO3基陶瓷的介电、压电、电卡、电光等性能,取得了令人欣慰的结果,使得BaTiO3基陶瓷作为无铅压电材料重新受到广泛关注。本文采用固相反应法合成（1-x）Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3[简称（1-x）BZT-xBCT]粉体,用气氛烧结和热压烧结工艺制备BZT-BCT陶瓷。研究了粉体制备工艺、组分固溶配比、稀土元素掺杂等因素对BZT-BCT陶瓷的物相结构,显微结构,铁电,压电,介电和电卡性能的影响。实验结果表明,随着球磨转速的增加,陶瓷粉体平均粒径逐渐减小;1500 r/min转速下所得到的BZT-BCT粉体的物相纯度最高,BZT-BCT陶瓷的致密度最高,铁电、介电性能最好。随着BCT含量的逐渐增加BZT-BCT陶瓷的居里温度（Tc）逐渐升高、电滞回线逐渐变胖、弛豫特性减弱、铁电性增强、常温相对介电常数和电卡效应先增强后减弱,其中BCT含量为50%时陶瓷电卡效应最优、介电常数最大。随着稀土元素La、Sm掺杂量的增加,BZT-BCT陶瓷的居里温度降低,弛豫特性增强,相对介电常数先增大后减小;La掺杂量为2 mol%,Sm掺杂量为2.5 mol%时,相对介电常数最大。分别用直接测量和间接测量方法研究了50BZT-50BCT组分陶瓷的电卡效应,发现50BZT-50BCT陶瓷的电卡温变ΔT随电场的增加而增大,随温度的升高先增大后减小,在居里温度100 oC、电场6 kV/mm条件下直接测量的最大电卡温变ΔTEC为0.464 K。而且,50BZT-50BCT陶瓷具有快的电卡响应速度（1-3 s）,宽的工作温域（80-140 oC）,以及较高的重复工作稳定性。本文分别从实验和理论上系统地分析了电场和温度对材料漏电流、焦耳热和电卡效应的影响。证明了随着电场增加、温度升高,材料由漏电流产生的焦耳热对电卡制冷产生负效应,并在此基础上讨论了电卡材料的本征电卡效应和有效电卡效应,定义了电卡效应的有效温变ΔTeff,为电卡材料研究过程中的电卡性能的准确表征提供了良好的指导作用。