压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料，在驱动器、传感器、换能器等领域均得到了广泛的应用。例如，Pb(Zr,Ti)O3（简称PZT）压电陶瓷是自适应光学的重要部件---变形镜的核心材料，其性能直接影响系统的矫正范围、迟滞等参数。Pb(Zr,Ti)O3压电陶瓷常常采用掺杂的方式提高其性能。
中科院光电技术研究所轻量化中心在PZT基压电陶瓷的研究上取得新进展：采用Pb(Mn1/3Sb2/3)O3（简称PMS）掺杂Pb(Ni1/3Nb2/3)O3–PbZrO3–PbTiO3（简称PNN-PZT），提高了材料的力学性能，使其在应用中结构更加稳定，提升了产品稳定性。相关结果已发表于近期的Ceramics International期刊。
该研究中采用固相烧结法制备PMS掺杂的PNN-PZT，力学性能随掺杂量单调上升。当掺杂量为2mol%时，逆压电系数d33*为1036pm/V,力学性能显著提高：杨氏模量E~120.8Gpa，断裂韧性KIC~1.44MPa m1/2。
图1 xPMS– (1-x) PNN-PZT场致应变性能
图2 测试样品维氏硬度Hv
图3 xPMS– (1-x) PNN-PZT的力学性能
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