当前，商用高温压电器件仍以铅基材料为主。铅是有毒的重金属元素，污染环境，损害人类身体健康，研发新型环境友好的高性能无铅陶瓷已经十分紧迫。结合我们已具备的研究条件、工作经验和知识积累，在国家自然科学基金项目的支持下，课题组从材料理论、工艺、结构和性能等方面深入研究了铝酸铋基系列新型无铅压电陶瓷。设计并采用传统陶瓷工艺合成三类铝酸铋基复合体系：K0.5Bi0.5TiO3-BiAlO3，BaTiO3-BiAlO3和LaAlO3-BiAlO3。研究发现，以K0.5Bi0.5TiO3为第二组元，难以合成纯钙钛矿相复合体系，实际产物含有K0.5Bi4.5Ti4O15铋层结构。而以BaTiO3和LaAlO3为第二组元，均可与BiAlO3复合形成稳定的钙钛矿结构陶瓷。但是BaTiO3-BiAlO3体系的居里温度较低（<100℃），不适合作为高温器件材料使用。LaAlO3-BiAlO3体系不仅具有强弛豫介电特性，而且居里温度高（>500℃），适合作为新一代高温无铅压铁电陶瓷使用。进一步，优选材料组成，应用新颖的低温熔盐法于550℃成功合成平均粒径50nm的LaAlO3-BiAlO3超细粉体，并实现具有优良电学性能的细晶陶瓷体无压烧结致密化。本项目工作为制备出实用型、高性能的新一代无铅电子陶瓷器件奠定基础。