压电复合材料一般是由压电陶瓷和高分子聚合物{或其它材料}复合而成的。石英等压电单晶压电性弱，介电常数很低，受切型限制存在尺寸局限，但稳定性很高，机械品质因子高，多用来作标准频率控制的振子、高选择性（多属高频狭带通）的滤波器以及高频、高温超声换能器等。通过改变复合材料中各组元所占的体积或重量百分比,各组元自身在三维空间里相互的联结方法,各组元的内部结构及其其在空间配置上的对称性可大幅度地调整复合材料的某些物理性质。因此可根据实际需要设计压电复合材料,制造性能较好的压电换能器。例如锆钛酸铅压电陶瓷和高分子聚合物的1-3复合材料,其等静压压电应变常数dh{=d33 2d31}比锆钛酸铅压电陶瓷的dh值大的多,而且其电容率也有较大的下降。

压电陶瓷是生产制作压电马达、压电变压器、涡街流量计等压电器件的材料基础。发送器传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成，换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中辐射。本研究直接根据各种压电器件对压电陶瓷的物理性能参数的要求，通过大量实验研究了以锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)为基的三元系压电陶瓷PMN-PZT、PMS-PZT、PZN-PZT和四元系压电陶瓷PMS-PZN-PZT、PMS-PMN-PZT、PZN-PMN-PZT.

压电陶瓷的性能指标如下：

(1) 自由介电常数 /e0：1000~6000；

(2) 介电损耗tand：（2~12）′10-3；

(3) 压电应变系数d33：300~600pC/N；

(4) 平面机电耦合系数kp：0.56~0.70；

(5) 机械品质因素Qm：100~2000；

(6) 居里温度Tc：280~400°C。

设备要求：球磨机、喷雾造粒机、自动压片机、烧结炉、电极烧渗炉、极化高压装置、阻抗频谱仪、d33准静态测试仪。

超声波测量液位的基本原理是：由超声探头发出的超声脉冲信号，在气体中传播，遇到空气与液体的界面后被反射，接收到回波信号后计算其超声波往返的传播时间，即可换算出距离或液位高度。P-51：本材料采用改性二元系锆钛酸铅配方，时间稳定性好，具有高的机电耦合系数和适当大的介电常数，是典型的软性材料。超声波测量方法有很多其它方法的优点：（1）无任何机械传动部件，也不接触被测液体，属于非接触式测量，不怕电磁干扰，不怕酸碱等强腐蚀性液体等，因此性能稳定、可靠性高、寿命长；（2）其响应时间短可以方便的实现无滞后的实时测量