压电双晶片在微型机械、微型机器人和微控制器中有着广阔的应用前景。根据双晶片用压电陶瓷是在较大的振动位移的状态下工作的，因此，要求其压电材料应具有高的压电常数d₃₃和机电耦合系数k_p及低的机械品质因数Q_m和低的介电损耗tanδ。由于Pb(Zr_0．48Ti_0．52)O₃-Pb(Zn_1/3Nb_2/3)O₃-Pb(Ni_1／3Nb_2／3)O₃（缩写为PZT-PZN-PNN）体系具有较好的压电性能和良好的烧结特性，本文通过对这个体系进行PZT和PNN组分含量的变化、锆钛比的调整以及加入第五组元PMW等方面的研究，提高了材料体系的压电性能和温度稳定性，获得了能够满足实际应用要求的双晶片用压电陶瓷材料。首先，采用传统固相法制备了不同PZT含量的PZT-PZN-PNN四元系压电陶瓷，随着PZT含量从0．81到0．89的变化过程中，材料的相结构均为四方相且c／a比逐渐增加，表明材料的四方相逐渐加强。同时，随着PZT含量的增加，其谐振电阻R_f和带宽△_f逐渐减小，并向高频方向移动。当PZT含量为0．83时，获得了较优的压电性能：d₃₃=477 pC／N，k_P=0．71，Q_m=98，tanδ=0．0070和ε_r=2228。另外，在-20℃到+120℃温度变化过程中，随着组分PZT含量的增加，材料的介电常数温度系数△ε_r／ε_r25℃逐渐减小，表明其温度稳定性逐渐增强。其次，在PZT含量调整之后，对材料配方中PNN的含量进行了调整。随着PNN含量的增加，材料相结构均为四方相结构，材料的c／a先增大，后减小。随着PNN含量的增加，材料的机电耦合系数k_p和压电常数d₃₃先增大后减小，在y=0．36处得到最大值。材料的Q_m随着PNN含量的增加而减小。材料在PNN含量为0．36时获得较优的压电性能：d₃₃=527pC／N，k_p=0．78，Q_m=122，tanδ=0．0060和ε_r=2465。此时，材料的谐振频率温度系数△f_r/f_r25℃在120℃时仅为1．50％，综合考虑频率温度稳定性和压电性能，选择PNN摩尔含量为0．36，作为下一步研究的基础。随后，对材料体系的性能随Zr／Ti比变化的规律进行了研究。研究发现：在Zr/Ti比从0．720到1．041变化的过程中，材料相结构均为四方相。当Zr／Ti比接近于1．041时，材料的c／a接近于1，显示此时材料近位于相界附近偏三方相的区域。材料在Zr/Ti比为0．985时获得了性能较佳的材料组成：0．83Pb(Zr_0.496Ti_0.504)O₃-0．17{0．64Pb(Zn_1/3Nb_2／3)O₃-0．36Pb(Ni_1／3Nb_2／3)O₃}+0．3wt％CeO₂+0．1wt％MnO₂。其压电性能分别为：d₃₃=552 pC／N，k_p=0．77，Q_m=70，tanδ=0．0150和ε_r=2659。当Zr／Ti=0．985时，材料的△f_r/f_r25℃在120℃时仅为1．03％，表明此时材料配方具有较好的频率温度稳定性。最后，为进一步提高材料的压电性能和温度稳定性，在材料体系中添加了第五组元PMW，在PMW的添加量z=1．60mol％时，获得了一个电性能和温度稳定性较优的压电陶瓷材料配方体系：0．83Pb(Zr_0．480Ti_0．520)O₃-0．17{0．64Pb(Zn_1／3Nb_2／3)O₃-0．36Pb(Ni_1／3Nb_2／3)O₃}+1．60mol％Pb(Mg_1／2W_1／2)O₃+0．3wt％CeO₂+0．1wt％MnO₂。其压电性能分别为：d₃₃=565pC／N，k_p=0．78，Q_m=89，tanδ=0．0066和ε_r=2523。同时，材料的频率温度稳定性达到极小值：当测试温度为120℃时，材料的△f_r/f_r25℃在120℃时仅为-0．32％，此材料性能可以满足双晶片对压电材料性能的要求。