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本文主要采用传统的固相反应法分别制备了x Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–(1–x)Pb(Zr0.4Ti0.6)O3三元系和x Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–0.05Pb(Fe1/2Nb1/2)O3–(0.95-x)Pb(Zr0.4Ti0.6)O3四元系铅基压电陶瓷,并通过改变组分中的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3含量分析了其对整个陶瓷体系微观结构及电学性能的影响,分别确定了综合性能最佳的陶瓷组分。然后选择0.3Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–0.05Pb(Fe1/2Nb1/2)O3–0.65Pb(Zr0.4Ti0.6)O3四元系铅基压电陶瓷,采用切割填充工艺进行了粗压电陶瓷纤维复合材料驱动器的制备,并通过改变驱动器中压电陶瓷和环氧树脂的体积分数比及驱动器的极化温度分别讨论了其对驱动器各项性能的影响,确定了最佳的体积分数比和极化温度。首先,在x Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–(1–x)Pb(Zr0.4Ti0.6)O3三元系铅基压电陶瓷中,通过对烧结成型后各组分陶瓷的各项性能测试结果分析可知,当陶瓷的组分为0.38Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–0.62Pb(Zr0.4Ti0.6)O3时,该组分位于该体系陶瓷的准同型相界区域并具有最佳的综合性能。其各项性能参数分别为:剩余极化强度Pr=37.18μC/cm2,矫顽场Ec=7.98 k V/cm,居里温度Tc=230℃,最大的介电常数?m=23267,压电系数d33=661 p C/N,平面的机电耦合系数kp=63.5%。其次,在x Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–(1–x)Pb(Zr0.4Ti0.6)O3三元系铅基压电陶瓷的基础上掺入5 mol%的Pb(Fe1/2Nb1/2)O3后形成的x Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–0.05Pb(Fe1/2Nb1/2)O3–(0.95-x)Pb(Zr0.4Ti0.6)O3四元系铅基压电陶瓷中,通过对烧结成型后各组分陶瓷的各项性能测试结果分析可知,当陶瓷组分为0.3Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–0.05Pb(Fe1/2Nb1/2)O3–0.65Pb(Zr0.4Ti0.6)O3时,该组分位于该体系陶瓷的准同型相界区域并具有最佳的综合性能。其各项性能参数分别为:剩余极化强度Pr=33.19μC/cm2,矫顽场Ec=10.03 k V/cm,居里温度Tc=263℃,最大的介电常数?m=28208,压电系数d33=682p C/N,平面的机电耦合系数kp=69.01%。最后,在采用0.3Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–0.05Pb(Fe1/2Nb1/2)O3–0.65Pb(Zr0.4Ti0.6)O3四元系铅基压电陶瓷作为陶瓷原料并利用切割填充法制备出的具有不同压电陶瓷和环氧树脂体积分数比的驱动器中,通过对驱动器的铁电和应变性能测试分析可知,当压电陶瓷和环氧树脂的体积分数比为0.4:0.3时,驱动器具有最佳的综合性能。其各项性能参数分别为:剩余极化强度Pr=13.67μC/cm2,矫顽场Ec=15.07 k V/cm,在振幅为±800 V、频率1 Hz的正弦交变电压作用下其最大纵向应变值为148με,最大横向应变值为76με。同时对经过不同极化温度极化后的驱动器进行了性能测试,测试结果表明,当驱动器在120℃下极化后,驱动器具有最佳的应变性能,在振幅为±800 V、频率1Hz的正弦交变电压作用下其最大纵向应变值可达185με,最大的横向应变值可达98με。