铌锑锆钛酸铅[Pb（Sb,Nb）O₃-Pb（Zr,Ti）O₃,简写PSN-PZT]压电陶瓷具有居里温度高、频率温度稳定性好等优点,在超声换能器、陶瓷滤波器和陶瓷谐振器领域具有重要应用。然而目前缺乏对PSN-PZT体系掺杂Sr²⁺、Ba²⁺和La³⁺的系统研究。为此,本文系统研究了Sr²⁺、Ba²⁺和La³⁺掺杂对Pb(Sb_1/2Nb_1/2)_0.02(Zr_0.54Ti_0.46)_0.98O₃相结构和电性能的影响。随着Sr²⁺和La³⁺掺杂量的增加,陶瓷相结构均从三方相转变为四方相。当Sr²⁺和La³⁺的掺杂量分别为6 mol%和4 mol%时,陶瓷处于准同型相界上,并分别取得较优的压电性能:d₃₃=533 pC/N,k_p=70%,T_C=287℃和d₃₃=510 pC/N,k_p=66%,T_C=273℃。随着Ba²⁺掺杂量的增加,陶瓷的四方相含量增加,相结构逐渐靠近准同型相界。当Ba²⁺掺杂量为10 mol%时,陶瓷取得较优的压电性能:d₃₃=369 pC/N,k_p=67%和T_C=271℃;除了掺杂改性外,调整各组元的含量配比也是提高三元系介电和压电性能的有效手段。然而在PSN-PZT中,已有的研究主要集中于当PSN=2 mol%时,掺杂改性和调整Zr/Ti对PSN-PZT性能的影响,对PSN在PZT中的固溶度、PSN含量对PSN-PZT相结构和电性能的影响等问题依然不清楚。针对这些问题,本文系统研究了不同PSN含量对PSN-PZT相结构和电性能的影响。研究发现PSN在PZT中的固溶度约为6 mol%。在xPb(Sb_1/2Nb_1/2)O₃-（1-x）Pb(Zr_0.54Ti_0.46)O₃+0.3 wt%Pb₃O₄（x=2,4,6,8,10,20,30,40,50,70,100 mol%）中,当x=4 mol%时,陶瓷具有较优的性能:d₃₃=330 pC/N,k_p=64%。了解各组元的性能和结构特征,对于开发具有优异介电和压电性能的多元系材料具有重要意义。然而,目前为此,PSN这个组元的结构和性质还未知。因此,本文研究了PSN化合物的性质。XRD结果显示,Nb₂O₅、Sb₂O₃和Pb₃O₄按PSN配比称量之后经900℃预烧3 h并没有形成同时含有Sb³⁺、Nb⁵⁺和Pb²⁺这三种离子的化合物,其最终产物为分别由Sb³⁺和Pb²⁺、Nb⁵⁺和Pb²⁺形成的烧绿石相化合物Pb_3+x+x Sb₂O_8+x和Pb₂Nb₂O₇,说明PSN这个化合物并不存在,因此,PSN-PZT不是一个三元系。此时Sb³⁺和Nb⁵⁺的摩尔比值不一定要保持1/1,改变Sb/Nb摩尔比可能会提高PSN-PZT的性能。基于此,本文研究了不同Sb/Nb摩尔比对PSN-PZT相结构和电性能的影响。研究发现,Nb⁵⁺会影响Sb³⁺在PZT中的固溶度。随着Nb⁵⁺含量增加,Sb³⁺离子在PZT中的固溶度减小。在0.08Pb(Sb_yNb_1-y)O_3.5-y-0.92Pb(Zr_0.54Ti_0.46)O₃中,当Sb/Nb=0/100时,陶瓷取得最佳的性能:ε_r=2078、tanδ=2.3%、d₃₃=449 pC/N、k_p=69%和Q_m=65。在0.04Pb(Sb_zNb_1-z)O_3.5-z-0.96Pb(Zr_0.54Ti_0.46)O₃中,当Sb/Nb=38/62时,陶瓷取得了比Sb/Nb=50/50时更优异的性能。通过改变Sb/Nb摩尔比进一步提高了PSN-PZT的性能,由此推测,同时调整PSN含量和Sb/Nb摩尔比或许还能更进一步提高该体系材料的性能。