钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5TiO3，BNT)基陶瓷是一类重要的钙钛矿型无铅铁电、压电材料。这种材料因其特殊的结构而具有大的剩余极化、大的电致应变和良好的弛豫特性等优点，因此可以在制动器、电卡、储能以及氧离子导体等方面有巨大的应用前景。但是，BNT基材料还存在一些问题，例如其结构、微观形貌和缺陷等与性能之间的关系尚不明确，铁电、压电、介电等各方面的性能也有待提高等。本文通过对钛酸铋钠基铁电陶瓷A/B位掺杂、取代以及与钛酸钡、钛酸铋钾和钛酸锶铋等固溶来提高性能，并分析其大电致应变对材料结构和形貌的依赖关系，进而研究了缺陷对材料电学和弛豫特性的调控规律。　　制备了0.94(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.06BaTiO3二元固溶体，研究了室温和110℃不同电场下的电滞回线、极化反转和应变曲线。在这两个温度下，电滞回线的变化表征了其电畴转向分三个阶段。室温和110℃时，第一和第三个阶段都遵循定比定律，而第二个阶段由于活性畴的数量随着电场增加而不断变化无法拟合。与不同电场下应变和电流曲线对比，室温下第二阶段应变增大主要来源于非-180°畴的转向。而110℃时，第二个阶段则主要是随机取向的纳米极化区在外电场下的定向排列以及随后的畴长大，最终形成长程有序铁电畴的过程，这个阶段对应应变增长最快区间则表明了电场引起的弛豫相向铁电相变是高温相大应变的主要来源。　　为了进一步获得室温下可应用的大电致应变，制备了(0.945-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.055BaTiO3-x(Sr0.7Bi0.2□0.1)TiO3(□代表Sr空位)三元固溶体。当x=0时材料在初始状态下存在三方单斜共存相向纯三方相的不可逆相变过程，导致了大剩余应变 Sr=0.330％，这个过程同时也是非遍历弛豫相向铁电相的不可逆相变过程。随着(Sr0.7Bi0.2□0.1)TiO3含量增加，铁电有序被打破，伴随着Pr和Ec减小以及铁电-弛豫相转变温度降低。铁电和遍历弛豫相共同存在于x=0.02中，外加电场带来了畴转向以及遍历弛豫相向铁电相的可逆相变，这种耦合使得 x=0.02在室温附近具有大电致应变 S=0.428%，以及大Smax/Emax=713 pm/V。　　制备了Li掺杂(Bi0.5Na0.4K0.1)0.98Ce0.02TiO3铁电陶瓷，研究了缺陷偶极子对电场引发的铁电畴转向和弛豫到铁电相变的影响。室温下，缺陷偶极子(LTi-V"o)受到极化后定向排列畴的影响会发生取向性而产生内电场，因而出现了不对称的电滞回线以及应变曲线。进一步研究了其不同温度下电学特性以及结构变化。值得注意的是，在80℃≤T≤90℃温度区间内，电滞回线变为双电滞回线特征，但其电滞回线与应变曲线不对称特性一直存在。这是由于在这个区间内铁电与遍历弛豫相共存，缺陷偶极子还仍然具有定向排列，从而对于遍历弛豫相向铁电相变也具有钉扎作用。　　制备了室温下具有大电致伸缩特性的(0.94-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.06BaTiO3-x(Sr0.7Bi0.2□0.1)TiO3弛豫陶瓷。当 x=0.3时，S-P2曲线完全符合二次方关系特点则表明其具有的电致伸缩效应，电致伸缩应变达S=0.152%，电致伸缩系数Q11=0.0297 m4/C2。通过畴结构分析表明大电致伸缩特性来源于室温下存在的铁电纳米畴。　　进一步制备了Bi缺位(0.94-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.06BaTiO3-x(Sr0.7Bi0.2□0.1)TiO3陶瓷，获得了介电常数值为5000温度范围超过250℃的温度稳定介电材料，说明了其在高温介电领域的应用潜力。通过不同气氛下的阻抗谱分析，表明Bi缺位使氧空位更易迁移，从而使Bi缺位陶瓷在很宽的温度范围内有较高的介电常数。　　制备了Fe取代(Bi0.5+x/2Na0.5-x/2)0.94Ba0.06Ti1-xFexO3陶瓷，大大的提高了抗疲劳性能。当x=0时，电场使得材料存在贋立方到三方四方共存的相变，B位Fe取代Ti以及A位Bi取代Na，使缺陷偶极对(B"Na-FeTi)沿(111)方向，电场致相变变为了贋立方向三方的相变。四方相中畴主要是180°以及90°，而90°畴转向存在较大应力，随着疲劳次数增加，畴转向逐渐受到了抑制。另外，氧空位在疲劳过程中的迁移与聚集，对畴转向以及畴壁的钉扎也是疲劳性能恶化的主要原因。而Fe取代B位，形成的缺陷FeTi对氧空位起了钉扎作用，进一步提高了抗疲劳性能，铁电性能在105内没有明显降低。　　最后，建立了一个修正 Landau-Ginzberg-Devonshire模型来模拟纳米极化区对0.94(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.06BaTiO3介电常数的贡献。计算证明，高温下的非频率弥散峰完全来源于所形成的相干长度为3 nm的纳米极化区，而且在低温下纳米极化区对弛豫的贡献只占28%。