本项目属于特种功能材料领域。 压电陶瓷是实现机电能量转换和耦合的一类极其重要的功能材料，在国民经济发展和国防建设中起着不可替代的作用。近年来，随着我国航空航天、电子信息、能源、医疗和武器装备等高新技术的迅速发展，对能在高温下稳定使用的压电陶瓷需求越来越迫切。 钙钛矿结构、钨青铜结构、铋层状结构压电陶瓷是三类典型的压电陶瓷材料体系，具有不同的晶体结构和性能特点，可应用于不同的高温领域。随着工作环境越来越苛刻，现有的三类压电陶瓷材料无法满足高端装备的使用要求，它们存在的共性技术挑战是难以兼顾高压电性能和高温高稳定性。本项目在863计划、国家自然科学基金、上海市科委科技创新行动计划、中国科学院战略性新兴产业计划、工信部稀土专项等项目支持下，紧密围绕三类典型压电陶瓷在高温应用中急需突破的技术难题，开展了组成设计新方法研究和制备技术创新，成功研制出了具有自主知识产权的系列高性能压电陶瓷，满足了高新技术产业发展的需求，取得了一系列发明创造和创新成果。 （1）发明了基于调控载流子类型和浓度的多元素协同掺杂组成设计方法，以及行星球磨制备片状颗粒粉体技术，将铋层状结构CaBi4Ti4O15压电陶瓷的压电系数提高了一倍以上、高温电阻率高达10的9次方欧姆厘米数量级 (@480℃)、d33的温度变化率≤3%（室温～480℃），解决了材料高温电阻率低和温度稳定性差的关键技术难题，成功应用于482℃高温压电振动传感器。 （2）创新性地提出了A、B位复合取代组成设计方法及二次粉末合成技术，解决了钨青铜结构PbNb2O6压电陶瓷致密化烧结的技术难题，实现了材料的压电性能、机械品质因数和温度稳定性协同优化，材料具有超低的机械品质因数（Qm=9）和优异的温度稳定性（室温～400℃范围内，机电耦合系数kt变化率＜10%），成功应用于声波测井仪、新型定量超声骨密度仪等高端装备。 （3）发明了基于调控缺陷偶极子状态的材料组成设计方法，以及砂磨制粉结合通氧烧结制备技术，显著降低了PZT压电陶瓷强场介电损耗，同时提高了机械强度和温度稳定性，突破了传统PZT压电陶瓷的使用温度极限，获得了一种具有强场介电损耗低（tanδ=0.52%，400V/mm）、压电性能优异（kp=0.555，d33=324pC/N）和机械强度高（抗弯强度σ＞100MPa）的发射型PZT压电陶瓷， 综合性能处于国际先进水平，成功应用于"嫦娥三号"玉兔巡视器中超声电机以及多普勒计程仪、声波测井仪等高端装备。 本项目获授权发明专利9项，申请中国发明专利9项。在国内外发表SCI论文33篇，建立企业标准3项。项目总体达到国际先进、国内领先水平。 项目成果已被中石油、中海油、美国通用电气医疗系统有限公司和哈里伯顿能源服务有限公司等国内外知名企业以及中航工业集团、航天科技集团、南京航空航天大学等科研院所成功应用于航空航天、油气勘探、医疗等高技术领域，近三年新增产值77811.08万元，极大的推动了我国测井仪器、医疗设备等高端装备的自主创新和航空航天事业的发展，打破了国外对高端装备及其关键部件的垄断和技术壁垒，产生了巨大的社会和经济效益。