压电材料作为应用比较广泛,产量较大的一类功能材料,在对环保要求越来越高的当下社会,其无铅化成为了一项迫切的需求。而BaTiO3（BT）基无铅压电陶瓷是目前被研究较多的三类压电陶瓷中的一类,通过对其A位和B位离子掺杂,发现压电性能得到极大的提高,并且同时具备典型的铁电性能和优异的介电性能。有望实现实际应用,替换掉有毒的铅基压电材料。本论文选取了其中研究较少的Ba0.85Ca0.15Ti0.9Hf0.1O3（BCTH）陶瓷,从三个方面对其进行了更多的系统的研究。第一部分利用传统固相法制备了掺杂0.01mol%～1mol%稀土离子Eu3+的[(Ba0.85Ca0.15)1-xEux]（Ti0.9Hf0.1）O3（Eu-BCTH）陶瓷。详细研究了Eu3+掺杂量对陶瓷微观结构、介电性能、铁电性能、压电性能以及荧光性能的影响,从而开发多功能材料。1450℃烧结4h的Eu-BCTH无铅压电陶瓷均呈现93%以上的致密度,陶瓷微观结构较为致密,晶粒尺寸较大,平均晶粒尺寸约为10μm。元素分布较为均匀同时具备较纯的赝立方相钙钛矿结构。升温介电温谱出现唯一介电峰,TC附近的频率色散现象会随着Eu含量的增加逐渐消失,说明Eu-BCTH陶瓷是具有弥散性相变特征的正常铁电体。Eu掺杂量为0.5mol%时压电与荧光性能最佳,d33=316.6pC/N（极化电场2000V/mm）,最强荧光发射峰位于689nm,发射红光,对应于5D0→7F3的电子跃迁。随着Eu掺杂量的增大,发射峰强度逐渐增大。第二部分用固相烧结法在不同烧结温度（1430℃～1480℃）下制备 0.5mol%Eu掺杂的[(B.a0.85Ca0.15)0.995Eu0.005]（Ti0.9Hf0.1）O3（Eu-BCTH）陶瓷,研究了烧结温度对稀土掺杂的BCTH陶瓷的微观形貌、相结构、电性能和荧光性能的影响。烧结的陶瓷样品均呈现纯三方相钙钛矿结构,衍射峰的位置几乎没有变化说明烧结温度对稀土离子掺杂的BCTH陶瓷相结构的影响不大。随着烧结温度的增加,致密度呈现先增大后减小又增大的趋势,1440℃和1480℃烧结得到的样品致密度仅差0.12%,最大致密度为93.56%,而平均晶粒尺寸从13.8μm增加到14.48μm。介电常数与荧光发光强度变化趋势相同:随着烧结温度的升高先降低后增高,1430℃烧结的样品介电性能最佳:Tc=84℃,εm=13923,1430℃的发光强度大于1440℃和1450℃。烧结温度低于1440℃时压电性能较差,而1440℃烧结得到的样品d33达到334pC/N,超过了 1450℃。第三部分探讨了同时调整Ca2+、Hf4+的组分比例和烧结温度,研究其对稀土元素Eu掺杂的Eu-BCTH无铅压电陶瓷性能的影响。利用传统固相法制备的[（Ba1-xCax）0.995Eu0.005]（Ti1-yHfy）O3(x=0.14,0.15,0.16;y=0.09,0.1,0.11)陶瓷均呈现较纯的钙钛矿结构,由于1440℃烧结得到样品显示了较高的性能,所以烧结温度范围选在1440～1460℃。除了 y=0.09 的[(Ba0.85Ca0.15)0.995Eu0.005]（Ti0.91Hf0.09）O3 陶瓷,其他样品的致密度都会在烧结温度升高至1460℃时突然降低。不同的烧结温度下剩余极化随着组分的变化呈现完全不同的趋势,电滞回线均呈现典型的铁电体特征,当Ca2+组分从0.14增大到0.16,剩余极化从随着烧结温度增大变为随烧结温度先增大后减小,最后随着烧结温度增大减小。这是因为BCTH陶瓷中稀土离子的掺杂产生了复杂的点缺陷,表现为施主掺杂特性,有利于极化旋转从而提高铁电性能。利用压电荧光优值的概念,可以发现[（Ba0.86Ca0.14）0.995Eu0.005]（Ti0.9Hf0.1）O3 陶瓷在烧结温度为1450℃时具备最佳压电和荧光性能,同时具有良好的介电性能:Tc=84℃,εm=11732。稀土元素Eu掺杂的BCTH无铅压电陶瓷在组分接近准同型相界时表现出较为出色的压电和荧光性能,具备较高的介电常数和居里温度,铁电性能良好,温度超过250℃时具备两种导电机制,并且随着温度的升高,电阻值减小。烧结温度为1440℃即可获得较高的致密度和优良的综合性能,所以Eu-BCTH无铅压电陶瓷在压电-荧光多功能材料领域具备较大的潜能。