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BaTiO3系陶瓷是最主要的高介材料,在滤波、旁路、稳压、整流及交流断路器中得到了广泛应用。然而,电子工业的快速发展对电子元器件的小型化、精密化提出了更高的要求,解决这些问题的关键在于制备出介电常数更高的陶瓷材料。另一方面,钛酸钡陶瓷的优良介电性能通常只表现在低频阶段(≤1kHz),对频率的依赖性很强,适用范围因此受到了局限。针对上述问题,本论文选取BaTiO3作为基体,采用高温固相法对BaTiO3进行A、B位的等价置换改性以及稀土元素的掺杂改性,研究了改性离子对其结构和介电性能的影响,旨在提高BaTiO3陶瓷在常温下的介电常数并改善其频率特性。利用CaTiO3的量子顺电性和良好的频率特性,制备并研究了Ba1-xCaxTiO3(x=0~0.20)固溶体陶瓷,结果表明Ca2+的置换有效地降低了基体的介电损耗和频率依赖性,且几乎没有引起居里峰的宽化和居里点的移动。随Ca2+含量的增大,材料的击穿强度提高。当x=0.15时,BCT体系表现出的性能最符合改性目的:介电常数随频率的变化率Δεr/εr=7.43%,1 kHz下的介电损耗tanδ=0.012。Sn4+进入钙钛矿晶格的B位,会移动材料的三个相变点使其逐渐合并,引起材料介电性能的显著变化。选择Ba0.85Ca0.15TiO3为基体,添加了5~20 mol%的Sn4+,研究发现Sn4+的置换明显诱导了基体的弥散相变。由于相变峰的叠加,样品在常温下表现出较大的介电常数,当Sn4+含量为11 mol%时,样品在常温下介电常数最大(εr=11025);当Sn4+含量为20mol%时,样品表现出极佳的频率稳定性(Δεr/εr=0.97%),而此时介电损耗也最小(tanδ=0.0018)。以常温介电常数最大的Ba0.85Ca0.15Ti0.89Sn0.11O3为基体,选取稀土元素Y掺杂改性,以期进一步提高材料的常温介电常数。结果表明,只有Y3+的掺杂量为0.5 mol%时,基体的介电常数才得到了提高(εr=13514),此时的电荷补偿机制主要是阳离子空位补偿。Y3+掺杂超过一定量时,电荷补偿机制变成氧空位补偿,导致介电常数降低。Y3+掺杂量大于1.0 mol%时,样品的介温曲线变得平坦,温度稳定性得到改善。但在改善基体的频率特性方面,Y3+的掺杂没有显著的作用。