压电复合材料是在有机聚合物基底材料中加入片状、棒状、杆状或是粉末状压电材料构成的。这类材料不仅有柔性聚合物相还有压电相，所以他们具有良好压电性、低声阻抗、低密度、多种震动模式以及良好的韧性。因此，压电复合材料可以在水声、电声、医学等领域具有广泛应用[5]。

无机压电材料又可以分为压电陶瓷和压电晶体。压电晶体一般是指压电单晶体，包括石英、磷酸铝、钛酸铅、镓酸锂等晶体，是采用晶体空间点阵长程有序生长制备而成的晶体。压电单晶虽然压电性弱，介电常数很低，而且受切型限制存在尺寸局限，但稳定性很高，机械品质因子也高，经常来作标准频率控的振子、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。而压电陶瓷是通常指用必要成份的原料进行混合、成型、高温烧结而成的材料，由粉粒之间发生固相反应和通过烧结获得的微细晶粒无规则集合而成的多晶体，且压电陶瓷容易加工成不同的形状，满足任意的尺寸要求。与压电晶体相比，压电陶瓷压电性强、介电常数高、而且具有各种形状可能性，但电损耗较大、机械品质因子较低、稳定性差，因而更适合于大功率换能器和宽带滤波器等应用。

有机压电陶瓷又称压电聚合物，这类材料有偏聚氟乙烯（PVDF）（薄膜）及其它为代表的其他有机压电薄膜材料。这类材料具备材质柔韧、低密度、低阻抗和高压电电压常数等许多优点，且发展很快，在水声超声测量、压力传感、引燃引爆等方面获得应用。其缺点是压电应变常数偏低，使之作为有源发射换能器受到很大的限制[6]。

1。2。3  压电材料的应用

压电材料可以应用于高科技领域，也可以深入日常生活的方方面面，它的应用十分广泛，下面是关于压电材料的一些具体的应用：

压电滤波器：目前用来制作压电滤波器的主要压电材料有压电陶瓷、压电石英和钽酸锂等，它是利用压电晶体谐振器实现频率选择的器件。

压电换能器：它是一种利用压电效应来将一种形式的能量转换成另一种形式的能量的器件，包括压电电声换能器、火箭点火装置、压电打火机等。

压电高压发生器：这种器件通过将输入压电陶瓷的电振动能量转换为机械能，而后有转换为电能来获得高的输出电压。这种器件可以比传统的绕线变压器有更高的升压比。

压力传感器：这是一种将压力这一非电学量转换为电学量的器件，转换后可以便于数据处理分析[3]。论文网

1。3  致动器用的压电陶瓷 

压电陶瓷自身具有综合的性能优点使得它适合用来制作压电致动器等器件。目前最常用且性能较优秀的压电陶瓷是PMN-PZT为基的压电陶瓷，不但具备良好的介电性能和压电性能外，还具备良好的机电耦合系数和机械品质因素等性能，可以满足致动器的应用。PMN-PZT压电陶瓷虽然本身具备不错的性能，但在PMN-PZT中掺杂一些其他元素或多元系研究[7-13]可以进一步改进它的性能，使之获得更加优秀的应用[14]。虽然现在无铅压电陶瓷领域开始发展，且PZT陶瓷对环境有一定危害，但这没有限制它的使用，特别是在致动器领域的应用。

1。4  双晶片致动器

1。4。1  双晶片致动器概述

双晶片式致动器主要有两种类型，分别是单层双晶片和多层双晶片。单层双晶片结构是在金属片的两面粘上两个极性相反的压电换能器构成, 将电压加到其厚度方向时, 一片收缩, 一个膨胀, 因而产生弯曲位移； 多层双晶片结构, 是把n 层厚度相同的压电换能器, 叠堆成一个整体, 并在电气上并联和机械上串联构成, 加上电场时在长度方向伸长, 它的总位移量为每层位移量的n倍。单层双晶片的位移量大而发生力小，多层双晶片的位移量小而发生力大[1]。本课题主要是制作单层双晶片致动器，后续的介绍提到的双晶片致动器都是单层双晶片致动器[1]。