随着压电陶瓷向小型化、节能化以及智能化方面发展,它的应用领域被进一步发现和扩大。近年来,生物医学方面的发展也引起了材料人的关注。冷等离子体可以促进伤口愈合,治疗肿瘤,消灭各种细菌真菌,用于医学美容,所以研究用于冷等离子体发射器的陶瓷材料已经成为大势所趋。研究表明,钙钛矿结构的Pb(Mn_1/3Sb_2/3)O₃-PZT（PMS-PZT）三元系压电陶瓷既具有高的机械品质因数（Q_m）,同时也具有高的机电耦合系数（K_p）。本论文以PMS-PZT三元系压电陶瓷为基础的研究对象,再通过掺杂对其进行改性研究。采用固相反应法制备了0.05Pb(Mn_1/3Sb_2/3)O₃-0.48Pb Zr O₃-0.47Pb Ti O₃压电陶瓷,研究了不同烧结温度对压电陶瓷的相结构,微观结构及机电性能的影响。研究发现,PMS-PZT陶瓷具有钙钛矿结构和非常明显的介电驰豫行为;在准同型相界附近时,陶瓷的性能最佳;在预烧温度为800℃,烧结温度为1150℃时,陶瓷的综合性能最佳:d₃₃=214p C/N、K_p=0.56、Q_m=1715、ε_r=1217、tanδ=0.0065、T_C=349℃。本文将采用此基础配方为研究基础,对压电陶瓷体系进行掺杂改性研究。为了进一步提高PMS-PZT陶瓷的Q_m,在PMS-PZT陶瓷中掺入了Fe₂O₃,通过对Fe₂O₃掺杂的PMS-PZT陶瓷的显微结构及机电性能等方面的研究发现,Fe掺杂的PMS-PZT陶瓷具有钙钛矿结构,同时有利于陶瓷晶粒尺寸的增大,使陶瓷致密;在降低烧结温度的同时还增强了各项的机电性能;适量的Fe掺杂PMS-PZT陶瓷表现出“硬”掺杂的性能特征。当Fe₂O₃的掺杂量为0.5wt%,烧结温度为1100℃时,样品具有最佳的电学性能:d₃₃=333p C/N、K_p=0.60、Q_m=1807、ε_r=1475、tanδ=0.0142、T_C=326℃。基于以上研究,将Bi₂O₃掺入到PMS-PZT-0.5wt%Fe₂O₃中,研究了其对压电陶瓷显微结构以及机电性能等方面的影响。研究发现,将适量的Bi掺杂到PMS-PZT-0.5wt%Fe₂O₃中,体现的是“软”掺杂,在降低烧结温度的同时还增强了机电耦合系数。当掺杂量为0.5wt%,且烧结温度为950℃时得到最佳的综合性能:d₃₃=280p C/N、K_p=0.66、Q_m=1781、ε_r=1681、tanδ=0.0056、T_C=338℃。