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具有良好压电、介电和机电耦合性能的PZT系列陶瓷到目前为止在压电材料应用领域一直占主导地位。为提高其铁电压电性能,PZT基二元陶瓷逐渐向三元和四元等多元组分系统发展。目前主要有两种掺杂方式可以实现多元组分系统材料的制备。一种是向PZT中添加已知的压电陶瓷材料,以综合了两者的优异性能,这种掺杂方式容易通过改变各成分含量和元素来调控材料性能;另一种是通过等价置换、硬性掺杂或软性掺杂来优化铁电材料的性能,例如PZT中Fe3+取代Zr4+或者Ti4+之后,由于晶体内部产生的内置电场抵消了部分外部电场,将会对掺杂后样品的电滞回线产生显著的影响。经优化后的材料是制造多层压电陶瓷电容器、精密微位移器、传感器、制动器、医用超声换能器等功能器件的理想材料。目前的研究大多集中在PZT基三元陶瓷上,比如Pb(Fe1/2Nb1/2)O3-Pb(Mg1/2Nb1/2)O3-Pb(Zr0.52Ti0.48)O3,Pb(Mn1/3Nb2/3)O3-Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-Pb(Zr0.52Ti0.48)O3和Pb(Yb1/2Nb1/2)O3-Pb(Mn1/3Nb2/3)O3-Pb(Zr0.52Ti0.48)O3等,至今关于Pb Sr(Al1/2Nb1/2)O3-Pb(Zr0.52Ti0.48)O3的研究很少被报道。本论文第一部分主要对x PAN-PZT体系铁电陶瓷进行制备和表征,利用复合粒子(Al0.5Nb0.5)4+对PZT进行掺杂改性。采用固相反应法制备了x PANPZT体系铁电陶瓷,并对其结构和电学性能进行了表征。通过测试我们发现;随着x的增加,x PZN-PZT体系的相结构从四方相向三方相转变,经分析得出x PAN-PZT体系的准同型相界MPB在x=0.1-0.12附近。x=0.1的组分在室温下的最大应变量Stotal=0.33%,准静态压电系数d33为365 p C/N,剩余极化强度Pr为42μC/cm2,等效压电系数Smax/Emax为493 pm/V;对比各组分的性能,我们发现0.1PAN-0.9PZT的综合性能最为优异。本论文第二部分在上述最优组分的基础上通过A位等价替代方式掺杂Sr2+离子,然后系统研究掺杂量对材料相结构、压电、铁电和介电性能等方面影响。实验结果表明,Sr2+的掺杂对PAN-PZT体系的结构影响不大,没有观察到相变,但对性能有显著的影响。Sr2+的掺杂使得陶瓷的居里温度和最大相对介电常数直线下降。当Sr2+置换量为0.05 mol%时,试样的介电、压电铁电性能较优异,准静态压电系数d33=470 p C/N,剩余极化强度Pr为32.5μC/cm2,当Sr2+置换量为0.1 mol%时Stotal=0.34%,Spol=0.21%,但居里温度较低,Tm为220℃。