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功率型压电陶瓷的应用日益广泛,如近年来迅速兴起的压电马达、压电驱动器、压电变压器、换能器等.作为大功率用压电陶瓷材料一般要求具有尽可能大的机电耦合系数(Kp≥0.5 and K<,31>≥0.3)和压电常数(d<,33>≥350pC/N and-d<,31>≥100pC/N),高的机械强度、高的机械品质因子(Q<,m>≥500)、较小的介质损耗(tanδ≤0.005)和高功率密度.在此基础上同时也要兼顾时间和温度稳定性.锑锰锆钛酸铅系压电陶瓷xPb(Mn<,1/3>Sb<,2/3>)O<,3-y>PbZrO<,3-z>PbTiO<,3>(PMS-PZ-PT)的特点是机电耦合系数可在很宽的范围内调节,Qm值最高可达到5300,介质损耗小,谐振频率的时间温度稳定性好,因此本文针对该体系,通过调节锆钛比来探究压电性能良好的材料配方.并在此基础上通过硬性镍掺杂和软性铌掺杂来优化材料的性能,并探讨了组分具有优良性能的原因.在压电器件的使用过程中,压电陶瓷的工作温度是不断变化的,压电陶瓷的各项性能也将随着温度变化,有时这种变化会使压电陶瓷器件不能工作.压电陶瓷长期工作,其机电性能(尤其是压电性能)不可避免的出现老化.因此本文研究了锆钛比和掺杂对PMS-PZ-PT三元系压电陶瓷性能和其温度稳定性的影响,并探讨了其温度稳定性的机理.同时又研究了掺杂对陶瓷材料老化性能的影响.实验结果表明:对于PMS-PZ-PT三元系压电陶瓷,调整Zr/Ti比,在三方-四方准同型相界附近四方相区,当锆钛比为50:50(PMS50)时,体系性能达到:K<,p>=0.63,K<,31>=0.36,Q<,m>=1215,d<,33>=401pC/N,-d<,31>=124pC/N.随锆钛比的增加,体系的相结构从四方相到四方和三方共存最后变为三方相.适量的硬性镍掺杂能显著提高体系的电性能.组分PMS50及在其基础上通过改性而得到了性能优良的压电陶瓷PMS50+0.1mol﹪Nb<,2>O<,5>,PMS50+0.2mol﹪NiO.后者不仅压电性能优良,而且热稳定性良好,其综合性能优于以往文献报道的同体系压电陶瓷,可以满足了大功率压电器件的使用要求.