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本论文研究了从室温到115℃范围内，PMN-29％PT单晶的长度伸缩振动模式和厚度剪切模式分别在其最佳切型下的介电、压电和弹性系数随温度的变化。对于长度伸缩振动模式，当温度从室温升高到80℃时，机电耦合系数k31从91％增加到93％，压电应变系数d31从1900 pCN-1增加到4500 pCN-1。当温度超过80℃后，k31和d31开始迅速下降。对于厚度剪切振动模式，当温度从室温升高到93℃时，机电耦合系数从95％增加到97％，压电应变常数d15从4769 pCN-1增加到14293 pCN-1。当温度超过93℃后，k15和d15开始迅速下降。鉴于温度稳定性研究结果，得出对于长度伸缩振动模式，其使用温度在80℃以下，而对于厚度剪切振动模式，其使用温度为93℃以下。
设计了使用d33仪测试厚度剪切振动模式的压电应变常数的方法，测试了26个厚度剪切样品压电应变常数d15和d16。得到d15的平均值为4595 pC/N，d16的平均值为1696pC/N，两者比值的平均值为2.5。利用欧拉角对压电应变张量进行变换，从理论上给出使d16为零的角度为21.8°，以满足工程应用需要。
使用高压电性能PMN-PT单晶成功制备中心频率为10～20MHz的高频换能器。使用PiezoCAD并结合KLM模型对高频换能器制备参数进行理论模拟和计算，重新设计换能器结构，制备了合适的匹配层及背衬材料，成功制作了中心频率为10～20MHz的高频探头。表征了换能器的脉冲回波频率响应和相对脉冲回波灵敏度等特性，并将制备出来的高频换能器用于实际的测厚实验中。与国外探头的测厚能力进行比较，PMN-PT单晶高换能器的测厚能力德国K.K公司和美国DAKOTA公司高频测厚仪的测厚能力。