陆遥，董杰，孙大为，谢乐天，卢家勇，杜晓宁

（1 沈阳化工大学材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 110142； 2 沈阳先进涂层材料产业技术研究院，辽宁 沈阳 110300）

引 言

压电陶瓷是一种通过压电效应实现机械能和电能相互转化的功能陶瓷，它被广泛应用于传感器、驱动器、超声换能器、微位移器和其他电子元器件等[1-4]。近年来的研究表明，一些三元系压电陶瓷材料以其较高的压电性能成为压电材料的研究热点[5-7]。人们投入大量精力来开发三元系压电陶瓷，发现了具有高压电系数的压电陶瓷Pb(In1/2Nb1/2)O3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PIN-PMN-PT)、Pb(Sc1/2Nb1/2)O3-PbTiO3(PSN-PT)、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3(PMN-PZT)陶瓷[8-12]等。Luff等[13]采用传统的固相合成法制备出具有优异性能的Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-PbZrO3-PbTiO3(PNN-PZT)三元系压电陶瓷，引发了广大学者的关注。众多研究者对该陶瓷进一步研究，发现PNN-PZT 陶瓷具有较高的压电常数、介电常数、机电耦合系数和居里温度等性能[14-17]。

相较于多晶压电陶瓷，单晶压电陶瓷由于内部晶粒都规则排列，因此在特定方向上体现出更为优异的介电、压电性能。但是压电单晶存在生长慢、成本高、产品尺寸小等不足[18-21]。Poterala 等[22]利用织构工程显著提高PMN-PZT-NBT-PT 织构陶瓷的压电性能、机电耦合系数，同时降低介电常数。多晶压电陶瓷可以通过织构化工艺实现晶粒定向，从而获得性能可媲美单晶、组分均匀、价格低廉、制备简易的织构陶瓷，兼顾了性能与成本。目前，制备织构化压电陶瓷最常用的方法有力学成型法和晶粒定向生长法。力学成型法是指在材料制备过程中通过外加机械力来使得多晶陶瓷晶粒定向生长的方法，常用的方式有热锻、热压、热轧等，但此方法只适用于各向异性显著的压电陶瓷的织构化制备过程，如铋层状结构或钨青铜结构压电陶瓷[23]。……