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锆钛酸铅(PZT)陶瓷材料是应用十分广泛的压电扬声器材料,其在三方相和四方相准同型相界区具有优异的压电性能。但是这类陶瓷在生产、应用、废弃过程中严重威胁着生态环境。因此,研究无铅压电陶瓷扬声器已成为一项紧迫且具有重大实用价值的课题。(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3作为一种新型的陶瓷材料,在三相点处显示了很高的压电性能,其d33可以达到～600pC/N,与铅基压电陶瓷材料相媲美,是一种非常有应用潜力的无铅压电扬声器材料。但是(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3材料存在烧结温度高、温度稳定性较差等缺点,期望通过掺杂改性,降低烧结温度、提高时间稳定性和温度稳定性,并试制扬声器,优化工艺参数,为市场应用奠定基础。主要的研究结论如下：1.采用传统固相法制备(1-x) wt.%(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3-x wt.%Ba(W0.5Cu0.5)O3陶瓷,系统研究了Cu0.5)O3陶瓷相结构、显微结构、介电性能、铁电性能和压电性能的影响。当x=1.2wt.%时,陶瓷获得了最佳的电性能,其值分别为居里温度Tc=96.6℃,室温下介电常数εr=3911,介电损耗tanδ=0.018,最大介电常数εmax=13119,矫顽场强Ec=0.26kV/mm,剩余极化强度Pr=10.01μC/cm2,压电系数d33=749pC/N,机电耦合系数kp=0.49。2.研究98.8wt.%(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3-1.2wt.%Ba(W0.5Cu0.5)O3陶瓷预烧温度和烧结温度对电性能的影响。当预烧温度为1100℃,烧结温度为1340℃,获得了致密性良好的陶瓷,此时陶瓷具有优越的电性能。其值分别是室温下介电常数εr=3974,介电损耗tanδ=0.019,矫顽场强Ec=0.22kV/mm,剩余极化强度Pr=10.1μC/cm2,压电系数d33=779pC/N,机电耦合系数kp=0.51,能够满足扬声器对材料的性能要求。3.研究了wt.%(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3-x wt.%Ba(W0.5Cu0.5)O3陶瓷样品室温和50℃环境下的时间稳定性。研究表明：在室温放置的陶瓷样品经过30天可以达到稳定状态,d33下降了3.6%-8.1%,εr下降了2.4%～7.6%,最后趋于平衡；50℃下保温的样品经过20天可以达到稳定状态,,d33下降了5.2%-11.5%,εr下降了6.1%-10.8%,最后保持稳定状态。在器件生产,应在陶瓷片极化后30天后进行应用,此时陶瓷片性能基本稳定。4.研究了(1-x) wt.%(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3-x wt.%Ba(W0.5Cu0.5)O3陶瓷的温度稳定性能。研究表明,陶瓷样品在-20℃-80℃有较好的温度稳定性,在这个温度区间压电性能和介电性能都比较稳定,超过80℃陶瓷样品的电性能急剧下降。5.制备了公斤级98.8wt.%(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3-1.2wt%Ba(W0.5Cu0.5)O3(BCZT-BCW)陶瓷粉体。经过与实验室量比较,结果表明：公斤级BCZT-BCW性能可以和实验室小量性能相媲美,主要性能指标也满足或优于市场上扬声器器件常用的P5-1、P.5-2、P5-3型PZT基陶瓷粉体的电性能,表明BCZT-BCW可以作为扬声器的陶瓷材料。6.采用98.8wt.%(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3-1.2wt.%Ba(W0.5Cu0.5)O3公斤级粉料经过流延、切割工艺,获得了厚度为0.1mm的陶瓷薄片。研究了普通工艺和特殊工艺对流延薄片烧结的影响。结果表明,当采取特殊烧结工艺,烧结温度为1300℃时,得到了表面平整,收缩均匀,性能良好的陶瓷片。成功试制了扬声器件,并测试了其声压级-频率曲线,结果发现扬声器的发声效果在人耳可以听到的频率范围内,其声压级(SPL)达到了70dB以上。当给同一样品施加不同的驱动电压时,驱动电压越大,其声压级越大。