随着压电器件在高温环境中的广泛应用,同时具有高压电性能和高居里温度的压电陶瓷材料受到了极大的关注。本研究通过将具有较小容忍因子的铁电体Pb(In1/2Nb1/2)O3（PIN）与电学性能良好的Pb Hf O3-Pb Ti O3（PHT）铁电体固溶,构成一种新型三元压电陶瓷Pb（In,Nb）O3-Pb（Hf,Ti）O3（PIN-PHT）,通过理论计算并结合三元相图预测准同型相界区域,提出能够实现性能优化的制备方法,并探索其在准同型相界的压电性能与居里温度,阐明不同组分对其综合性能的影响及作用机制,进一步研究该新型体系的温度稳定性,并构建三元体系准同型相界组分精准计算方程,为深入研究高温压电陶瓷的制备、改性提供理论基础和实验依据,并通过添加烧结助剂、单离子掺杂等对其进行改性研究,探讨性能优化的调控机理。主要内容和结论如下:根据线性组合规则选择PIN-PHT压电陶瓷准同型相界组分,通过传统固相法制备陶瓷,优化制备参数,系统地研究了晶体的相结构、介电性能、压电性能和居里温度。结果表明,在准同型相界处,三方向和四方相共存,铁电畴更容易朝向外电场的方向,从而使极化程度变得更高,此时PIN-PHT压电陶瓷具有优异的电学性能。最佳组分0.08Pb(In1/2Nb1/2)O3-0.92Pb(Hf0.47Ti0.53)O3处压电常数d33达到490 p C/N,相对介电常数εr为1528,同时居里温度Tc达到360 ℃。与PZT5等多晶陶瓷相比,PIN-PHT系统在相似的居里温度下表现出更好的压电性能,使其成为开发高温压电陶瓷的理想选择。研究了烧结助剂Cu F2对PIN-PHT压电陶瓷的烧结温度、微观结构和电学性能的影响,结果表明添加Cu F2可以降低陶瓷的烧结温度,PIN-PHT陶瓷最佳烧结温度由为1250 ℃降低到1100 ℃。Cu F2的最佳掺杂量为0.75 at%,此时PIN-PHT压电陶瓷的最优性能为d33=488 p C/N,与1250 ℃烧结温度下得到的纯相达到相同水平,除此之外εr=1630,kp=0.6,tanδ=0.14%,Tc=348 ℃,为PIN-PHT压电陶瓷的良好应用提供了理论和实验支持。Cu F2掺杂还可以降低畴壁迁移率并稳定畴壁,从而提高了机械品质因子Qm,达到387。研究了不同含量Bi2O3对样品微观结构和压电性能的影响,结果表明,Bi2O3的添加使PIN-PHT压电陶瓷获得了良好的微观结构,体积密度变化也证明了该结果。随着Bi2O3含量的增加,压电常数、介电系数和机电耦合系数均呈现出先增后减的趋势。在掺杂量为1.5 at%、烧结温度为1250 ℃的条件下,所制备的PIN-PHT压电陶瓷显示了最佳的电学性能,即d33=568 p C/N,kp=0.63,Qm=160,εr=2096。