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本论文以钛酸锶钡的光学、介电和铁电性能应用为出发点,制备钛酸锶钡/氧化锆复合材料,研究稀土金属La和碱土金属Mg掺杂对钛酸锶钡粉体光致发光性能的影响,研究掺杂的钛酸锶钡陶瓷与钛酸锶钡/氧化锆复合陶瓷的介电及储能特性。论文的主要工作如下:首先,采用溶胶-凝胶法制备了钛酸锶钡粉体,用液相沉淀法制备了纳米氧化锆粉体,并通过溶胶-凝胶结合液相沉淀法制备出了钛酸锶钡/氧化锆的复合粉体。其次,研究了 La掺杂对钛酸锶钡粉体与钛酸锶钡/氧化锆复合粉体发光性能的影响。结果表明,采用370 nm激发,La掺杂的复合粉体在405 nm、458 nm和615 nm处出现发光峰,发光处于白色区域。研究了 Mg掺杂对钛酸锶钡粉体与钛酸锶钡/氧化锆复合粉体发光性能的影响。结果表明,Mg掺入钛酸锶钡取代A位时不能引起发光行为,取代B位时在413 nm-450 nm处出现宽峰发射,发光处于蓝色区域;Mg掺杂的钛酸锶钡/氧化锆复合粉体,采用368 nm激发,在405 nm和615 nm处出现发光峰,发光处于白色区域。再次,在研究烧结温度对本征钛酸锶钡陶瓷与钛酸锶钡/氧化锆复合陶瓷介电性能影响的基础之上,研究了 La掺杂和Mg掺杂对钛酸锶钡陶瓷介电及储能特性的影响。对本征钛酸锶钡与钛酸锶钡/氧化锆复合材料,1400℃烧结陶瓷的介电常数最大;1450℃烧结陶瓷介电损耗最小,且在-20℃到80℃范围的温度稳定性相对最好。对La掺杂的钛酸锶钡样品,1400℃烧结陶瓷的介电常数最高;1350℃烧结陶瓷的介电损耗最小,其温度稳定性也相对最好。La掺杂不能提高陶瓷的介电常数,但可有效改善其在-20℃到80℃范围的介温特性与介电损耗-温度稳定性。La掺杂浓度为2%时陶瓷的介电常数最大,4%时介电损耗性能相对较好;La掺杂会导致陶瓷的漏电流增大。此体系中,氧化锆的复合可相对提高陶瓷的介电常数,降低介电损耗,改善介电损耗-温度稳定性,同时有效减小漏电流,并大幅提升钛酸锶钡基陶瓷的储能特性。1300℃烧结的4%La掺杂的陶瓷样品复合氧化锆之后,在43 kV/cm的场强测试条件下,陶瓷的储能密度由 5.640 10-3 J·cm-3 提升到 24.532 10-3 J·cm-3。Mg掺杂的钛酸锶钡样品,1200℃烧结陶瓷的介电常数最大,介温稳定性相对最好;1250℃烧结陶瓷的介电损耗最小,其温度稳定性相对最好。Mg掺入虽不能提高陶瓷的介电常数,但能降低介电损耗,改善其在-20℃到80℃范围的温度稳定性,减小漏电流。在Mg掺杂的钛酸锶钡体系中,采用氧化锆复合对介电常数和介电损耗都没有明显改善,但可以减小漏电流,并大幅提升钛酸锶钡基陶瓷的储能特性。在38 kV/cm的场强测试条件下,1150℃烧结的4%Mg掺杂的陶瓷样品复合氧化锆之后,储能密度由4.297 10-3J·cm-3 提升到18.478×10-3J·cm-3。