發(fā)明了基于調(diào)控缺陷偶極子狀態(tài)的材料組成設(shè)計(jì)方法，以及砂磨制粉結(jié)合通氧燒結(jié)制備技術(shù)，突破了傳統(tǒng)鈣鈦礦結(jié)構(gòu)PZT壓電陶瓷的使用溫度極限，顯著增強(qiáng)了PZT壓電陶瓷的溫度穩(wěn)定性，大幅降低了強(qiáng)場(chǎng)介電損耗，獲得了一種強(qiáng)場(chǎng)介電損耗低，壓電性能優(yōu)異、可在200℃穩(wěn)定使用的新型PZT壓電陶瓷，綜合性能處于水平，助力了我國(guó)超聲電機(jī)在“嫦娥三號(hào)”玉兔巡視器中的成功應(yīng)用，并批量應(yīng)用于多普勒計(jì)程儀、聲波測(cè)井儀等裝備。目前,國(guó)產(chǎn)聲波測(cè)井儀器基本采用壓電晶體換能器進(jìn)行聲波速度和幅度測(cè)量。

1. 極化的微觀機(jī)理

極化狀態(tài)是電場(chǎng)對(duì)電介質(zhì)的荷電質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生相對(duì)位移的作用力與電荷間互相吸引力的暫時(shí)平衡統(tǒng)一的狀態(tài)。極化機(jī)理主要有三種。

（1）電子位移極化——電介質(zhì)的原子或離子在電場(chǎng)力作用下，帶正電原子核與殼層電子的負(fù)電荷中心出現(xiàn)不重合。

（2）離子位移極化——電介質(zhì)正、負(fù)離子在電場(chǎng)力作用下發(fā)生相對(duì)位移，從而產(chǎn)生電偶極矩。

3）取向極化——組成電介質(zhì)的有極分子，有一定的本征（固有）電矩，由于熱運(yùn)動(dòng)，取向無(wú)序，總電矩為零，當(dāng)外加電場(chǎng)時(shí)，電偶極矩沿電場(chǎng)方向排列，出現(xiàn)宏觀電偶極矩。

壓電陶瓷揚(yáng)聲器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧的電聲器件，具有靈敏度高、無(wú)磁場(chǎng)散播外溢、不用銅線和磁鐵、成本低，耗電少、修理方便、便于大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。普通聲波測(cè)井要求換能器在其固有頻率附近工作,以便激發(fā)出比較大的聲波能量,同樣,接收換能器也應(yīng)該在其固有頻率附近,用其最靈敏的頻率接收。壓電陶瓷揚(yáng)聲器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧的電聲器件，具有靈敏度高、無(wú)磁場(chǎng)散播外溢、不用銅線和磁鐵、成本低，耗電少、修理方便、便于大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。壓電陶瓷揚(yáng)聲器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧的電聲器件，具有靈敏度高、無(wú)磁場(chǎng)散播外溢、不用銅線和磁鐵、成本低，耗電少、修理方便、便于大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。