自1946年美國麻省理工學(xué)院在鈦酸鋇鐵電陶瓷上發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)以來，壓電陶瓷材料得到了迅猛的發(fā)展。壓電陶瓷具有敏感的特性，可以將極其微弱的機械振動轉(zhuǎn)換成電信號，可用于聲納系統(tǒng)、氣象探測、遙測環(huán)境保護、家用電器等。壓電陶瓷在電場作用下產(chǎn)生的形變量很小，但基于這個原理制做的精確控制機構(gòu)——壓電驅(qū)動器，對于精密儀器和機械的控制、微電子技術(shù)、生物工程等領(lǐng)域都具有極其重要的作用。

近年來，隨著電子信息技術(shù)的高速發(fā)展，以信息技術(shù)為應(yīng)用領(lǐng)域的壓電陶瓷材料成為新材料研究中一個十分活躍的領(lǐng)域。

多層壓電陶瓷。一般壓電陶瓷需要幾百V/mm的場強驅(qū)動，為了實現(xiàn)低壓驅(qū)動壓電陶瓷，提出了多層壓電陶瓷的概念，即通過疊加多層更薄的陶瓷使得在低壓驅(qū)動下也能達到高壓驅(qū)動的效果。多層疊片式壓電陶瓷微驅(qū)動器在位移特性和驅(qū)動力等方面有著很大優(yōu)點，其尺寸也可通過減薄陶瓷層而微小型化，因而大大擴展了微電子技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展空間。多層壓電陶瓷的研發(fā)早期曾受到制備技術(shù)的限制，近年來隨著制備技術(shù)的成熟而得到快速發(fā)展。美國一直致力于多層壓電陶瓷驅(qū)動器的研究，主要用于航天和軍事領(lǐng)域，著名的哈勃望遠(yuǎn)鏡便是一個典型的事例，它采用陶瓷驅(qū)動器來調(diào)整入射光線的相位，以利于光學(xué)信號的處理。美國軍方利用多層壓電陶瓷研制出含有多種傳感器的艦船智能蒙皮。日本工業(yè)界一直探求多層陶瓷驅(qū)動器在消費類產(chǎn)品(如汽車、電子等)方面的應(yīng)用。德國工業(yè)巨頭Siemens和Bosch公司將多層壓電陶瓷驅(qū)動器用于汽車噴油閥，以達到節(jié)油、環(huán)保之目的。我國這方面的研究還比較落后，大部分高性能多層壓電陶瓷產(chǎn)品主要依賴進口，需要急起直追。

能產(chǎn)生大應(yīng)變的壓電陶瓷。目前已研發(fā)的大應(yīng)變壓電陶瓷主要是以鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛(PMN-PT)和鈮鋅酸鉛-鈦酸鉛(PZN-PT)為代表的鉛基弛豫鐵電陶瓷，其產(chǎn)生大的應(yīng)變來源于四方相和菱方相之間的耦合。PMN-PT單晶具有非常大的壓電系數(shù)和機電耦合系數(shù)，適合在許多種高性能壓電器件中應(yīng)用。但是，目前所研制的PMN-PT單晶的居里溫度(<155℃)和三方-四方相變溫度(<80℃)相對較低，當(dāng)材料溫度超過80℃時，其壓電系數(shù)和機電耦合系數(shù)都會明顯下降。在大功率超聲換能器，以及大功率發(fā)射型水聲換能器等的應(yīng)用中都要求高居里溫度、高性能的壓電材料，所以現(xiàn)在迫切要求開發(fā)出既能產(chǎn)生大應(yīng)變又有高居里溫度的新型壓電陶瓷。

高性能無鉛壓電陶瓷。用無鉛壓電陶瓷完全取代或部分取代含鉛壓電陶瓷是目前的一個主要研發(fā)趨勢。但是，同鉛基壓電/鐵電材料相比，無鉛體系的壓電性能仍偏低。

硅基壓電陶瓷膜。利用溶膠-凝膠法等技術(shù)在硅基片上生長壓電陶瓷膜，可通過結(jié)晶取向、組成以及相結(jié)構(gòu)等的優(yōu)化來提高其壓電性能，在納米和微米尺度上實現(xiàn)鐵電/壓電陶瓷膜器件的集成，因此受到人們的廣泛關(guān)注。(一員)