Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb Ti O3（PMN-PT）陶瓷具有制备方法简单经济、性能均匀等优势,具有极大的应用潜力。但由于陶瓷和单晶畴结构的差异,PMN-PT陶瓷的压电铁电性能还远比不上相应的单晶,因此,对PMN-PT基陶瓷的畴结构进行设计与调控,为进一步优化相关性能提供了潜在的可能性。陶瓷材料由于存在晶界、气孔等缺陷,并且晶粒随机取向,使得陶瓷的畴结构往往比单晶更为复杂,从而给PMN-PT陶瓷畴结构的研究以及通过畴结构来优化电性能带来了一定的困难。鉴于此,深入研究PMN-PT基陶瓷的畴结构及其在外场下（如电场、温场等）的演变规律,并从畴结构的角度对其电性能的变化做出合理的解释,对于指导陶瓷畴结构的设计和调控、优化PMN-PT基陶瓷的压电铁电性能具有重要意义。铁电畴在交变电场作用下的转向过程存在着动态滞后现象,因而每一种铁电材料都有其独特的电滞回线,能反映畴在外电场作用下的演变规律。因此,本论文首先利用动态滞后的标度方法研究了组分位于准同型相界（MPB）附近具有不同相结构的PMN-PT陶瓷的电畴在电场作用下的转向机制。结果表明,不同组分陶瓷的标度关系（即电滞回线面积的对数ln随电场强度的对数ln E0的变化关系）的变化均可分为三个不同的阶段,而不依赖于陶瓷的相结构和测试电场的频率。即在低电场和高电场条件下,ln随ln E0的变化都遵循幂指数定律:∝fαE0β,这两个阶段畴转向的主要机制分别是180°畴和非180°畴在电场作用下的再定向。然而在中间电场强度区域,由于同时存在着多种畴转向机制的相互作用,因此随电场的变化不满足幂指数定律。此外,在特定电场强度下,电滞回线的面积随着频率的增加而逐渐减小,这主要是因为畴在电场下的转向是一个呈时间变化的过程。由于畴壁运动的非本征贡献,压电陶瓷的电致应变往往存在较大滞后,从而限制了其应用。因此,本论文第二部分通过研究电致应变行为和相结构以及畴结构之间的关系,报道了一个在弛豫铁电体系中能提高电致应变、并同时降低应变滞后的临界状态。本部分工作以0.73Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.27Pb Ti O3组分陶瓷为基体,通过引入Bi(Zn1/2Ti1/2)Ti O3组元,使得陶瓷在室温具有以纳米畴为主的遍历性弛豫态的特性,同时具有类准同型相界的结构特征,即在宏观上表现为赝立方相结构,但在微观上同时存在两种不同的局域对称性。这种类MPB结构有利于极化转向,能够促进在电场作用下陶瓷由遍历性弛豫态向铁电态的转变,从而使得陶瓷的电致应变能够明显提高。此外,在撤去电场的过程中,电场诱导的铁电态又能自发地回到初始的遍历性弛豫态,从而具有低的应变滞后。本部分工作得到的综合性能最优的组分在50 k V/cm的电场强度下应变能达到0.24%,应变滞后为15.4%。本工作不仅提供了一种具有优异电致应变性能的陶瓷体系,而且对于通过相结构和畴结构来调控压电陶瓷的电致应变性能具有指导意义。本论文的第三个部分主要研究了PMN-PT-5BZT弛豫铁电陶瓷热退极化行为,并从畴结构变化的角度解释了其退极化机理。随温度升高,PMN-PT-5BZT陶瓷在结构对称性上除了由室温下的MPB相结构向高温立方相转变外,无其他明显相结构变化。但从畴结构变化的角度来看,陶瓷经历了由铁电态到非遍历性弛豫态,再到遍历性弛豫态的转变过程。铁电性能随温度变化的测试结果表明,陶瓷的退极化温度Td对应于由铁电态转变为非遍历性弛豫态的温度TF-NR,并且极化后的陶瓷在此温度存在一个明显的介电异常峰,这主要是由于宏畴尺寸减小,并开始向纳米畴转变导致的退极化行为。此外,PMN-PT-5BZT陶瓷的电致应变特性随温度的变化表明电场诱导的非遍历性/遍历性弛豫态向铁电态的转变过程都存在明显的临界电场。本论文最后部分主要研究了晶粒尺寸对PMN-PT-5BZT陶瓷畴结构和性能的影响。结果表明,两步烧结法不仅能有效地减小陶瓷的晶粒尺寸,还能显著地提高陶瓷的致密度。随着陶瓷的平均晶粒尺寸从15.8μm减小至7.7μm时,陶瓷的压电系数d33能从550 p C/N显著提高至768 p C/N,这主要是因为除了陶瓷致密度的增大以及有利于极化转向的单斜相含量的增加外,陶瓷的畴尺寸也会随晶粒尺寸的减小而明显减小,从而纳米畴含量会逐渐增多,能促进畴在电场作用下的转向。而随着陶瓷晶粒尺寸的进一步减小,陶瓷致密度和单斜相含量又会逐渐下降,晶界密度进一步增加,而晶界的夹持效应会限制畴壁的运动,陶瓷的压电性能又会逐渐下降。本章研究结果对于在不改变陶瓷化学组成的前提下,通过晶粒尺寸控制来优化压电陶瓷性能具有借鉴意义。