近年来,面对化石能源的日益消耗,如何将环境中无时无处不存在的机械振动能回收为可以再利用的电能愈发受到重视,压电能量收集技术也受到更多的关注。同时,为了实现电子器件小型化、叠层化,需要制备细晶压电陶瓷。其中,制备的关键在于设计具有高能量密度的细晶压电陶瓷。由于铅基钙钛矿型材料有较强的压电性能、较高的居里温度,成为目前使用最为广泛的压电能量收集材料。因此,在本研究中,针对能量收集器件对压电陶瓷材料的性能要求,选择高性能铅基钙钛矿型压电材料为研究对象,采用高能球磨法合成纳米前驱粉体,在此基础上,分别与传统无压烧结技术和放电等离子烧结技术结合,进一步通过晶粒尺寸的调控,设计和制备具有综合性能优异的能量收集用细晶压电陶瓷。深入探讨陶瓷的致密化行为、晶粒尺寸与电学性能之间的关联性,并利用悬臂梁型能量收集器评估陶瓷的发电特性。主要内容如下:第一,为了构建铅基亚微米晶压电陶瓷,本工作采用高能球磨法直接一步制备高烧结活性的PZN–PZT纳米粉体。随后,结合传统无压烧结技术制备了高密度的PZN–PZT细晶陶瓷,并通过改变烧结温度在亚微米范围内调节晶粒尺寸。研究了晶粒尺寸对电学性能的影响。此外,也对悬臂梁式能量收集器的低频发电性能进行评估。获得了晶粒尺寸为0.33μm的PZN–PZT细晶压电陶瓷,具有优异的能量收集特性,有望应用于多层压电能量收集器。第二,为了构建高机械品质因数Q_m的铅基亚微米晶压电陶瓷,本工作将高能球磨粉体技术与传统无压烧结工艺相结合,并对PZN–PZT进行锰掺杂。通过改变烧结温度,在较宽的范围内调节了晶粒尺寸。制备了具有高机械品质因数（774）的亚微米晶压电陶瓷材料。利用该材料制作的悬臂梁型能量收集器可以在高加速度条件下稳定工作而不会失效,且获得高的输出功率密度（29.2μW/mm³）,显示其在驱动微型传感器等微电子器件方面的应用潜力。此外,为了构建铅基纳米晶压电陶瓷,本工作以锰掺杂PZN–PZT为目标体系,采用高能球磨技术与放电等离子烧结技术结合,制备了结构致密的PZN–PZT+MnO₂纳米陶瓷,晶粒尺寸为80 nm,且具有优异的力学性能。同时,该纳米陶瓷制备的悬臂梁型能量收集器能够在70 m/s²的高加速度下正常工作,且点亮三个发光二极管,表明PZN–PZT+MnO₂纳米陶瓷是一种很有前途的微压电能量收集器材料。最后,为了实现一步无压烧结制备细晶压电陶瓷,本工作选择高居里温度的0.36BiScO₃–0.64PbTiO₃（BS–PT）压电陶瓷作为目标体系,采用高能球磨法制备的部分非晶化纳米颗粒作为前驱粉体,再结合常规一步无压烧结技术成功地制备了具有优异压电性能的致密BS–PT亚微米晶陶瓷,并对致密化机理进行了分析。研究发现,低温致密化机理主要源于两点:一方面,由非晶相形成的低温液相有助于加速物质的传输,另一方面,在晶界处沉积的纳米颗粒可以起到填充晶界气孔的作用、增加陶瓷的致密性。本工作深化了能量收集用细晶压电陶瓷设计理论认知,进一步明确了陶瓷的烧结行为及晶粒尺寸与电学性能的关联性,构建的细晶压电陶瓷可应用于悬臂梁型能量收集器。