1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，随着全球信息化的迅速发展，压电陶瓷作为一类具有能量转换功能的新型信息材料，在信息、激光、导航和生物、航空航天等高技术领域得到广泛应用，特别是用于制造压电陶瓷驱动器。压电陶瓷驱动器具有输出位移量大，驱动电压小，换能效率高，微位移控制高精密等优点，因而被广泛应用于超精细加工、光学自适应精密控制及生物工程等领域。

压电陶瓷以其优良的电学性能被广泛应用于驱动器领域，在驱动器的应用中，大功率化是目前的研究热点之一，在大功率化的要求之下，压电陶瓷需要低损耗和高压电性能兼顾，这是研究的难点。

近年来，国内外学者在压电驱动器的设计这一领域都做出了很多探索和研究。继承水声换能器langevin 夹心式强壮结构的谐振压电驱动器，在机械输出性能上也表现不俗： kurosawa等研制的单足直线超声电机最高速度3.5m/s、堵转推力 92n；yun 研制的纵弯复合型双足超声电机空载速度 0.47m/s、堵转推力75n。赵淳生院士团队近年研制了多型直线超声电机，实现了快速大推力输出。但这些驱动器的研究设计大部分都是基于pzt4和pzt5材料，材料的性能制约了驱动器器件的性能。本课题组在pb(zr_1-xti_x)o₃陶瓷中引入zn_1/3nb_2/3及mn_1/3sb_2/3组元,获得了钙钛矿结构的pmns-pzn-pzt四元系压电陶瓷,具有很好的压电和介电性能,且介电损耗非常小，是一种非常适合于用作大功率驱动器的材料。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

制备工艺的研究：针对大块待测样品，我们采用冷等静压成型的方法制备pmns-pzn-pzt压电陶瓷，其中烧结温度、保温时间、样品切割方式、极化条件、极化保压时间等参数都会对测试结果产生影响，本课题在沿用实验室制备pmns-pzn-pzt压电陶瓷工艺的基础上根据对测试结果分析进而对各工艺参数进行优化，确定最佳工艺。

表征技术的研究：根据gb/t2414.1-1998、gb/t2414.2-1998、gb/t3389-2008等国家标准，分析找出压电性能全参数矩阵测试方案和计算关系，分析误差起因，由各系数自洽性对测试得到的性能矩阵进行评估。

3. 研究计划与安排

第1—2周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第3—8周：按照设计方案，制备pmns-pzn-pzt陶瓷材料和探索合适的烧结温度。

第9—15周：对制备的材料进行微观结构表征和压电性能测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 徐磊. pmns-pzn-pzt压电纤维的制备与性能研究[d].武汉理工大学, 2010:

[2] 毛洁冰, 周静, 郑惠清, 等. 氧化铁掺杂对pmns-pzn-pzt压电陶瓷性能的影响[j].人工晶体学报,2010(01): 72-76.