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随着科学技术的迅猛发展,铁电介电以及磁性材料在内的元器件的微型化和小型化是必然趋势,而磁电材料集合铁电性和铁磁性于一体,使它在占有相同的体积的情况下却可以在电路上拥有更多的功能。磁电材料能够实现电性能和磁性能之间的相互转化,能够做传感器、换能器、滤波器、振荡器、相位器等。磁电材料主要由单相磁电材料和复合磁电材料构成。由于单相的磁电材料的磁电性能比较差,所以现在主要研究磁电复合材料。磁电复合材料又主要分为0-3型的颗粒的磁电复合材料和2-2型的层状的磁电复合材料。2-2型的层状磁电复合材料以其制备简单、磁电耦合系数高等有优点而受到广泛的关注。同时,又由于现阶段的磁电复合材料多以含铅的锆钛酸铅等作为压电相,所以本文以环境友好型为目的,制备了高温型的无铅的层状磁电复合材料。本文主要制备了铁酸铋基、钛酸钡基和钛酸铋钠基的磁电复合材料,利用对比试验的方法将2-2型复合材料样品的性能与0-3型复合材料样品的电性能和磁性能进行对比研究,在同时变换性质差异较大的铁电相铁磁相,最终得出规律性的的实验结果。首先,本文在单相磁电材料BiFeO3的基础上将其与少量BaTiO3固溶在一起,制备出了不含杂相的BiFeO3-BaTi03 (BFO-BT)固溶体,提升了材料的电学性能,再将它与其他的铁氧体材料CoFe2O4(CFO)和BiY2Fe5O12 (BYIG)复合在一起成功制备出2-2型的BFO-BT/CFO和BFO-BT/BYIG层状的磁电复合材料。再通过改变铁磁相的含量来调控两相的相对含量,用以研究随铁磁相含量的变化材料性能的变化。研究表明,在复合材料中,本文中所有的铁电相和铁磁相都可以很好的共存,在高温下并不会发生化学反应以及明显的元素扩散,都可以很好的保持各自的物理特性。在电性能的测试中,CFO表现出了比BYIG大很多的漏电流,因此将他们分别与铁电相制备成复合材料后,BYIG基的复合材料表现出了比CFO基的复合材料更小的漏电流,更大的阻抗,以及更优异的电滞回线。但是由于钴铁氧体CFO的磁致伸缩系数很大,所以CFO基复合材料具有更大的磁电耦合系数。例如在BFO-BT与CFO复合的材料中,同时将制备而成的2-2型的复合材料与0-3型的复合材料进性对比可以得出,2-2型的复合材料的介电损耗tanδ(0-1.3)比相同CFO含量下0-3型的复合材料的介电损耗tanδ(0-3.5)小,2-2型的复合材料的阻抗(1.8x107Ω～1.2x109Ω)要比相同CFO含量下的0-3型的复合材料的阻抗(0.5×107Ω-4.4x18Ω)大,2-2型的复合材料的漏电流密度(0～300μA/cm2)要比相同CFO含量下的0-3型的复合材料的漏电流密度(0～900μA/cm2)小,并且2-2型的复合材料的电滞回线要比相同CFO含量下的0-3型复合材料的电滞回线更标准,2-2型的复合材料的磁电耦合系数(0～27mV/cm Oe)要比相同组分下的0-3的型复合材料的磁电耦合系数(0～8.6mV/cm Oe)更大。在其他基体复合材料中都具有类似的性质。其次,本文中将烧结助剂LiCO3添加到BaTiO3中用以提升BaTiO3 (BTO)陶瓷的致密度以及降低它的烧结温度,用以实现和CoFe2O4以及BiY2Fe5O12共烧在一起。利用这种方法制备出了2-2型的层状的磁电复合材料BTO/CFO和BTO/BYIG。在这里复合材料表现出了与BFO-BT/CFO和BFO-BT/BYIG复合材料相似的性能特点,同时也表现出了其优越性。BTO/CFO和BTO/BYIG复合材料明显提高了材料的压电性能,将其压电系数d33提升到10 pC/N-170pC/N,更在BTO/CFO复合材料中其磁电耦合系数最高达到了135 mV/cm Oe,这个数值与国际上的该类材料的最高值是很接近的。在BTO/BYIG复合材料中,由于漏电流的减小,极化性能提升,其2-2型复合材料的磁电耦合系数(4mV/cm Oe-15 mV/cm Oe)比0-3型复合材料的磁电耦合系数(0.03 mV/cmOe-0.24 mV/cm Oe)大了60倍。