大功率多层压电陶瓷变压器要求压电陶瓷材料在较低的烧结温度下具有高的机械品质因数Q_m,高的机电耦合系数K_p,高的压电常数d₃₃和低的介质损耗tanδ。为了实现上述要求,本文从陶瓷的制备技术、材料的组分设计和低温烧结三方面研究了PMS-PNW-PZT四元系压电陶瓷材料。研究了Zr含量和烧结温度变化对PMS-PNW-PZT四元系压电陶瓷相结构、显微组织和机电性能的影响。结果表明,Zr/Ti=49/51,烧结温度为1225℃的样品综合性能最佳。此时ε₃₃^T/ε₀=1855,tanδ=0.43%,d₃₃=336pC/N,K_p=0.64,Q)m=1912。并发现在烧结过程中,Mn元素以Mn³⁺形式进入晶格,晶胞参数减小,随着烧结温度的升高,Mn³⁺逐渐转化为Mn²⁺,晶胞参数增大。为了进一步提高材料的综合电性能,研究了PNW含量和烧结温度对Pb_0.95Sr_0.05(Mn_1/3Sb_2/3)_0.06-(Ni_1/2W_1/2)_x-(Zr_0.49Ti_0.51)₍0.92_O3四元系压电陶瓷相结构、显微组织和机电性能的影响。结果表明,综合材料的各项性能,PNW=0.02,烧结温度为1225℃的样品性能最佳。此时ε₃₃^T/ε₀=1957,tanδ=0.28%,d₃₃=343pC/N,K_p=0.62,Q_m=2511。为了实现陶瓷的低温烧结,采用为CuO为掺杂,详细地研究了CuO含量对压电陶瓷相结构、显微组织的影响及对陶瓷机电性能的影响。结果表明CuO的加入将烧结温度从1225℃降为970℃。掺杂CuO的样品均能获得钙钛矿结构。当烧结温度为970℃,CuO掺杂量为0.7wt.%时,可以获得低温烧结的综合性能最佳的陶瓷材料。此时ε₃₃^T/ε₀=1645,tanδ=0.75%,d₃₃=255pC/N,K_p=0.44,Q_m=1500。由于固溶体的固溶度有限,只有部分的氧化铜的能够进入晶格,Cu2+取代（Ti,Zr）4+,c轴长度减小,a轴增大,c/a下降。剩余的氧化铜在晶界处富集,提高了境界的强度和陶瓷的致密度。