黄 建，张学伍，赵 程，曾 涛，庄绪宁

(1.上海材料研究所，上海市工程材料应用与评价重点实验室，上海 200437；2.上海第二工业大学环境与材料工程学院，上海 201209)

0 引 言

钛酸铅(PbTiO3，PT)系陶瓷材料作为一种重要的功能材料，自发现以来一直受到广大研究者的关注，在压电领域应用广泛。钛酸铅陶瓷在常温下属于典型的ABO3型钙钛矿结构，A离子半径较大，位于结构顶角处，B离子半径较小，位于结构体心位置，O2-位于6个面的面心位置，在一个晶胞中形成氧八面体。钛酸铅陶瓷具有居里温度(490 ℃)高的优点，在高温器件如高温压力传感器和高温压电致动器中具有较大的应用潜力。同时，该陶瓷具有横向与纵向机电耦合系数各向异性强的特点，可用于制备高性能的超声换能器，常用于无损检测、超声医疗诊断等领域。此外，该陶瓷还具有热释电系数大和介电常数小的特点，可用来制备热释电红外传感器，常用于智能开关、防盗报警和物联网等领域。然而，采用传统的烧结法制备钛酸铅陶瓷，在冷却过程中当温度低于居里温度时，陶瓷的晶体结构会发生立方相向四方相的转变，转变过程中容易出现微裂纹，导致烧结过程出现粉化现象。同时，钛酸铅陶瓷具有较大的晶格轴向比(c/a=1.064)，使得矫顽电场较大，导致其极化困难[1-2]。为了改善钛酸铅陶瓷烧结和极化困难的问题，常通过元素掺杂或组元添加的方式对钛酸铅陶瓷进行改性，改性后钛酸铅系陶瓷的烧结和压电性能得到改善，在航空航天、汽车工业、生物医疗、电子通信等尖端领域得到了应用[3]。……