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。

中国科学院光电技术研究所轻量化中心在PZT基压电陶瓷的研究中取得新进展：采用Pb(Mn_1/3Sb_2/3)O₃（简称PMS）掺杂Pb(Ni_1/3N_b2/3)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《国际陶瓷》（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K_IC~1.44MPa m^1/2。

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