本论文提出了一种新颖的压电陶瓷增韧方法—大晶粒弥散原位生长复合结构增韧。即在压电陶瓷基体中加入同成分的粗大颗粒形成这种微结构，以在不降低压电性能的前提下，大幅改善其断裂韧性。本论文利用这一新方法分别研究了PZT、BaTiO₃和(Bi_1/2Na_1/2)TiO₃基压电陶瓷的增韧，并对大晶粒弥散原位生长复合结构对陶瓷断裂韧性的影响进行了理论分析。 在PZT压电陶瓷中，加入粗大颗粒展宽了晶粒尺寸分布，但没有改变PZT陶瓷的沿晶断裂模式，大晶粒的晶界解离是主要的增韧机理。断裂韧性随粗大颗粒加入量的增加而明显改善，粗大颗粒加入量为15wt.％时K_IC达最大值1.43MPa·m^1/2。介电常数ε^T33/ε_o随粗大颗粒加入量的增加而略有增大，其他压电性能几乎不变。 在BaTiO₃压电陶瓷中，加入粗大颗粒烧结获得了较宽的晶粒尺寸分布。BaTiO₃陶瓷的断裂模式主要是穿晶断裂，微裂纹是主要的增韧机理。断裂韧性随粗大颗粒加入量的增加而明显改善，粗大颗粒加入量为15wt.％时K_IC达最大值1.97MPa·m^1/2，而基体断裂韧性只有1.14MPa·m^1/2。粗大颗粒的引入几乎不改变压电性能。 在(Bi_1/2Na_1/2)TiO₃陶瓷中，延长烧结时间明显促进了(Bi_1/2Na_1/2)TiO₃陶瓷晶粒尺寸的增加，提高了(Bi_1/2Na_1/2)TiO₃陶瓷的断裂韧性，K_IC达最大值1.81 MPa·m^1/2。加入粗大颗粒展宽了晶粒尺寸分布。断裂韧性随着粗大颗粒加入量的增多而明显改善，粗大颗粒加入量为10wt.％时K_IC达最大值1.91MPa·m^1/2。(Bi_1/2Na_1/2)TiO₃陶瓷的断裂模式是典型的穿晶断裂，微裂纹是主要的增韧机制，气孔率对断裂韧性的有很大的负面影响。晶粒尺寸的增加提高了机械品质因数Q_m、介电常数ε^T33/ε_o、介电损耗tanδ和机电耦合系数k_p，降低了频率常数N_p，气孔对断裂韧性和压电性能的影响与晶粒尺寸相反。引入粗大颗粒的(Bi_1/2Na_1/2)TiO₃陶瓷压电性能变化不大。 在PZT、BaTiO₃和(Bi_1/2Na_1/2)TiO₃陶瓷中发现，具有大晶粒弥散原位生长复合结构时压电陶瓷的断裂韧性比相同平均晶粒尺寸的常规微结构的场合更大。应用微裂纹和晶界解离增韧机理模型，从理论上证明了具有大晶粒弥散原位生长复合结构的陶瓷具有比相同晶粒尺寸的常规微结构陶瓷更大的裂纹扩展阻力，计算值与实验值符合较好。