压电材料作为超声电机中完成由电能向机械能转化的核心,其性能优劣直接影响到超声电机的性能。PMnS[Pb(Mn1/3Sb2/3)O3]-PZT基压电陶瓷同时具有高的机电耦合系数和机械品质因素,能够实现大功率下的高振动速度,是超声电机应用的理想材料。本课题在该三元系的基础上研究了PZN[Pb(Zn1/3Nb2/3)O3]-PMnS-PZT和PMgT[Pb(Mg1/3Ta2/3)O3]-PMnS-PZT两个四元体系压电陶瓷。　　 采用Sm2O3和Ta2O5分别对低温烧结下的PZN-PMnS-PZT陶瓷进行A、B位掺杂。二者都未对低温烧结效果产生不利影响,且在不同程度上均促进了烧结的致密化和晶粒细化,改善了机械品质因素。过量Sm掺杂后易于偏聚和富集在晶界处,引起了焦绿石相的产生,恶化了软性性能参数。Ta的掺杂对结构影响较小,因而也未导致电学性能发生大幅改变。0.25 wt％Sm2O3和0.75 wt％Ta2O5掺杂的PZN-PMnS-PZT压电陶瓷性能较理想,分别为d33=315 pC/N,Qm=1012,kp=0.55,tanδ=0.44％；d33=308pC/N,Qm=1055,kp=0.57,tanδ=0.3％。　　 选取弛豫铁电体Pb(Mg1/3Ta2/3)O3作为新组元,制备了xPMgT-(0.1-x)PMnS-0.9PZT(0≤x≤0.1)压电陶瓷。研究发现随着PMgT含量的增加,压电陶瓷的四方性c/a轴比逐渐变大。同时陶瓷的晶粒逐渐变得粗大。铁电分析表明,Mn离子是陶瓷产生内部氧空位的关键。氧空位与异价阳离子形成内部偶极场,强烈抑制电畴翻转。完全取代PMnS后压电陶瓷呈软性特征。电学性能方面,d33和kp都呈单调上升趋势,而Qm在x=0.05时有最高值,其因为是该成分陶瓷的内部偶极场最强。0.05PMg/T-0.05PMnS-0.9PZT的综合压电性能最优:εT33=683,tanδ=0.3％,d33=227 pC/N,kp=0.55,Qm=1830。　　 采用激光多普勒测振仪对PMgT-PMnS-PZT压电陶瓷的振动速度的进行了测试,结果表明0.05PMgT-0.05PMnS-0.9PZT的极限振动速度可达900 mm/s。