驰豫铁电单晶由于具有超高的压电性能而成为研发下一代高性能压电换能器的重要材料。迄今为止,驰豫铁电单晶成分均匀性问题尚未得到彻底解决,成分的不均匀导致单晶局部性能的不稳定,从而限制了其在实际声学工程中的应用。利用弛豫铁电单晶等新型压电材料设计加工声学器件,首先必须对其均匀性作无损评估,方能保证器件性能稳定。现有的压电材料均匀性评估方法包括电子探针X射线微区扫描分析技术（EPMA）,多探头检测技术及热波技术等。EPMA优点是可直接对样品化学成分分布作定量分析,缺点是仅能对薄片状样品进行测试。多探头检测技术可对切割自一较大压电样品不同区域的若干小样品居里温度Tc、机电耦合系数kt及介电系数等参数同时进行测量,从而对样品均匀性作评估,该方法缺点在于需将待评估样品切割成若干小样品,故其是一种有损评估技术。热波技术仅可对压电样品的压电系数d33沿厚度方向的分布作定量评估。目前,关于压电材料均匀性评估的方法还十分匮乏,为了促进弛豫铁电单晶等新型压电材料在声学换能器中的应用,研究其他高效低成本的均匀性评估方法非常必要。本文首次将超声谐振谱技术（RUS）和电阻抗谱技术（EIS）应用于压电材料均匀性无损评估。RUS技术评估压电样品均匀性原理如下:压电体的超声谐振频率不仅与其几何及材料系数有关,而且与其边界条件有关。压电样品未镀电极面满足自由边界条件,镀电极面满足等电位边界条件。对于具有4mm、6mm和mm2点群对称性的压电长方体样品,假定以样品某一顶点为坐标原点,该顶点上互相垂直的三条棱为x、y、z轴建立直角坐标系,令垂直于x方向的两个表面为S1和S2,若样品成分或性能沿x方向均匀分布,那么面S1镀上电极测得的谐振频率应当与面S2镀上电极测得的谐振频率保持一致,反之,若不一致,则说明样品成分或性能沿x方向分布不均匀,同理,可评估样品沿y和z方向的均匀性。因此,测出压电长方体样品在不同边界条件下的超声谐振谱,并对谱中识别出的若干谐振频率进行比较,即可对该样品成分或性能分布均匀性进行无损评估。EIS技术评估压电样品均匀性原理如下:压电体的电谐振频率与反谐振频率不仅与其几何及材料系数有关,而且也与其边界条件有关。对于具有4mm、6mm和mm2点群对称性的压电长方体样品,假定以样品几何中心为坐标原点,x、y、z轴分别平行于长、宽、高方向建立直角坐标系,将垂直于z方向的两个表面位于x轴负半轴的部分令为G1,位于x轴正半轴的部分令为G2,若样品成分或性能沿x方向均匀分布,那么G1两个面镀上电极测得的谐振频率与反谐振频率应当与G2两个面镀上电极测得的谐振频率与反谐振频率保持一致,反之,若不一致,则说明样品成分或性能沿x方向分布不均匀,同理,可评估样品沿y和z方向的均匀性。因此,测出压电长方体样品在不同边界条件下的电阻抗谱,并对谱中识别出的若干谐振频率与反谐振频率进行比较,即可对该样品成分或性能分布均匀性进行无损评估。超声谐振谱无损评估（RUS-NDE）技术和电阻抗谱无损评估（EIS-NDE）技术在实施过程中无须对样品进行切割,实施方便且检测成本低。本文使用RUS-NDE技术和EIS-NDE技术对压电陶瓷（PZT-8）、[001]c方向极化锰掺杂铌铟镁酸铅-钛酸铅单晶（23PIN-48PMN-29PT:Mn）和[011]c方向极化铌锌酸铅-钛酸铅单晶（PZN-4.75PT）进行均匀性无损评估,RUS-NDE评估结果与EIS-NDE评估结果非常一致。此外,本研究将PZT-8和23PIN-48PMN-29PT:Mn样品分别切割成四个子样品,并对每块子样品的弹性系数（C44D、C55D、C66E）,介电系数（ε11T、ε22T、ε33T、ε11S、ε22S、ε33S）和压电系数d33进行测试。子样品测试结果与RUS-NDE及EIS-NDE评估结果保持一致,从而证明了 RUS-NDE及EIS-NDE技术的有效性与可靠性。本文创新点体现在如下两个方面:（1）提出采用RUS技术进行压电材料均匀性无损评估,该方法通过测量具有4mm、6mm和mm2点群对称性的压电长方体样品在不同边界条件下的超声谐振谱,并比较从谱中识别出的若干谐振频率,可实现该样品成分或性能分布均匀性的无损评估;（2）提出采用EIS技术进行压电材料均匀性无损评估,该方法通过测量具有4mm、6mm和mm2点群对称性的压电长方体样品在不同边界条件下的电阻抗谱,并比较从谱中识别出的若干谐振频率与反谐振频率,可实现该样品成分或性能分布均匀性的无损评估。