本文以制备出一种高性能的超声探头材料为目的，采用一种改进的切割-填充工艺制备了PZT体积分数分别为58.6%，62%，67.5%的三种类型且每种类型研磨至不同厚度的1-3型PZT/Epoxy压电复合材料。实验中率先采用直流磁控溅射制备并比较了应用于1-3型压电复合材料表面的NiCr/Ag和NiCr/Cu两种薄膜电极。最后，分析了厚度和PZT体积分数对复合材料性能的影响。实验中利用光学显微镜、扫描电镜对所制备的样品进行了表面形貌分析，利用XRD分析材料的物相组成及结构，利用分析天平、千分尺、四探针电阻率测量仪、精密阻抗分析仪对实验结果和材料性能进行了测试并分析了相关的影响因素。研究结果表明，实验中所采用的改进型切割-填充方法，保证了所制备的1-3型压电复合材料中PZT柱的断裂率低于1%。实验结果还表明原材料的选择、不同的切割刀片类型、不同转速与进刀量的组合以及整个加工过程中的温度都会对所制备的1-3型压电复合材料均匀性产生较大影响。通过对NiCr/Ag和NiCr/Cu两种薄膜电极材料进行电学和表面分析表明，在低于1μm的厚度时，NiCr/Ag薄膜材料的电阻率和表面均匀性优于同一厚度的NiCr/Cu材料。因而，在1-3型压电复合材料表面优先采用磁控溅射法制备NiCr/Ag薄膜电极材料。为了保证薄膜电极有足够的附着力且不影响复合材料的径向振动，NiCr层的厚度定为250nm，Ag层厚度为450nm。对所制备的1-3型压电复合材料进行性能表征的结果表明，复合材料中PZT的体积分数对其性能产生重大影响。实验中所制备的复合材料的机电耦合系数及声阻抗均优于纯PZT材料。在单一的厚度振动模式下，PZT体积分数为62%的复合材料的机电耦合系数可达68%，声阻抗值达20MRayls左右。这主要是陶瓷柱周围环氧树脂对PZT柱同时具有夹持边界约束作用和弹性边界约束作用的结果。最后，本文研究了复合材料的性能与厚度的关系。复合材料的共振频率和反共振频率随着其厚度的降低而呈抛物线关系升高。在厚度大于0.145mm时，复合材料振动模式单一。而当厚度为0.125mm时，横向振动模式开始增强，振动模式不再单一。随着厚度的增加，其机电耦合系数不断降低，相对介电常数呈上升趋势，介电损失和机械损失却无明显变化。