本文针对PZT基材料在水听器和爆电换能器中的应用，选取PZT基压电陶瓷和PZT95/5型铁电相变陶瓷为研究对象。采用添加造孔剂的方法制备多孔PZT陶瓷以改善陶瓷与媒介的阻抗匹配，对材料微观结构、力学性能、电学性能及相变特性进行研究，从而揭示多孔PZT陶瓷的微观结构和宏观性能的内在联系，进而为制备性能优良的材料提供依据。本研究分为两个方面：　　 ㈠研究了孔结构和晶粒尺寸对多孔PZT53/47压电陶瓷介电、压电性能的影响，并证明在一定条件下孔结构与介电常数的关系可由Okazaki经验公式及Banno模型预测，用Carroll等的微观应力结合空间电荷理论解释孔结构对压电性能的影响机理。通过添加造孔剂和调节烧结温度，在引入孔隙的基础上提高晶粒尺寸，制备了既具高静水压优值又具较高介电常数的多孔压电陶瓷。对于添加重量百分数为10％造孔剂的多孔PZT53/47压电陶瓷，烧结温度为1300℃时，孔隙率为34％，介电常数为672，d33达312pC/N，接近致密PZT(350pC/N)，其优值为致密多孔PZT53/47压电陶瓷的十几倍，在具有高灵敏度的同时能更有效地抗外界干扰。此外，为了进一步改善水听器用材料的性能，对多孔铌镁酸铅—锆钛酸铅(PMN-PZT)陶瓷进行研究，取得较好的实验结果。　　 ㈡研究了孔结构对多孔PZT95/5铁电陶瓷的机械性能、铁电性能、相变特性的影响，并用应力集中模型结合空间电荷理论解释其机理。孔隙率的增加不仅降低了多孔PZT95/5陶瓷的声阻抗，改善了陶瓷与封装材料的声阻抗匹配，还降低铁电-反铁电相变压力，从而促进了PZT95/5铁电陶瓷在爆炸铁电体电源方面的应用。采用串联气孔模型、气孔放电模型和椭球体气孔的局部放电理论分别解释了孔隙率、孔径和孔形状对多孔PZT95/5陶瓷的抗电击穿强度的影响，并指出微裂纹和不规则的本征气孔是多孔PZT95/5陶瓷电击穿的主要弱点。首次发现少量气孔能有效降低PZT95/5陶瓷在温度为250℃和500℃之间的介电损耗，有望促进压电陶瓷在中、高温领域的应用。