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(1-x)Pb(Mgm1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PMN-PT)是一种重要的弛豫型铁电材料，在多层陶瓷电容器及新型电致伸缩器件方面有着巨大的应用前景。当PT的摩尔含量为30-35％时，PMN-PT压电陶瓷中存在三方-四方准同型相界，从而使得性能优异。虽然PMN-PT单晶具有十分优异的性能，然而PMN-PT陶瓷的性能却远远不及单晶。当压电陶瓷中晶粒在极化方向上定向有序排列后，由于极化效率的增加，性能也随之得到改善。模板晶粒生长(TGG)技术可以使陶瓷晶粒在烧结过程中定向生长，从而改善陶瓷材料的性能。在TGG技术过程中，最为关键的是对基体颗粒的尺寸、模板晶粒的外形、模板晶粒在基体颗粒中的含量以及烧结工艺进行精确的控制。根据TGG技术的工艺要求和模板晶粒的选择原则，论文以0.675PMN-0.325PT粉体为基体颗粒，片状SrTiO3晶粒为模板晶粒，采用模板晶粒生长(TGG)技术定向控制制备高取向的PMN-PT压电陶瓷。另外，论文以(Bi0.5Na0.5)TiO3(BNT)粉体为基体颗粒，片状SrTiO3晶粒为模板晶粒，采用TGG技术定向控制制备高取向的BNT压电陶瓷。
采用二次合成法制备0.675PMN-0.325PT粉体。第一步，以碱式碳酸镁(以MgO计)和Nb2O5为原料，在1000℃下保温2 h合成MgNb2O6粉体。第二步，以MgNb2O6、Pb3O4和TiO2为原料预烧合成0.675PMN-0.325PT粉体，并研究了预烧温度和保温时间对粉体物相和尺寸的影响。在最佳工艺条件即700℃保温0.5 h下，预烧合成得到的粉体为单一钙钛矿结构的固溶体，平均粒径d50为0.181μm。
采用两步熔盐法合成SrTiO3片状晶粒。第一步，以SrCO3和TiO2为原料，NaCl作为熔盐，在1280℃下保温6 h合成Sr3Ti2O7前驱体。第二步，以Sr3Ti2O7为前驱体，NaCl作为熔盐，在1230℃下保温4 h合成片状SrTiO3晶粒。最后，通过过筛处理使得片状SrTiO3晶粒的尺寸在30～50μm之间，宽厚比约为10:1。
以二甲苯/异丙醇为溶剂，span-80为分散剂，PVB为粘结剂，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为塑化剂配制PMN-PT流延浆料，并且研究了不同配方的浆料对流延薄膜、素坯以及陶瓷试样的影响。当固体含量为20vol％，分散剂含量为3 vol％，粘结剂和塑化剂的含量为5wt％时，PMN-PT浆料的粘度大约为1000厘泊，通过流延法制备得到的素坯表面平整，烧结得到的陶瓷致密度较高。
以二次合成法制备得到的0.675PMN-0.325PT粉体为基体颗粒，以两步熔盐法合成的片状SrTiO3晶粒为模板晶粒，采用TGG技术定向控制制备高取向PMN-PT压电陶瓷。研究了不同工艺参数，包括模板晶粒含量，烧结温度，升温速率，保温时间，MnO的掺杂以及过量Pb3O4的掺入等对PMN-PT陶瓷晶粒定向程度的影响，并且研究了极化条件，包括极化场强，极化时间等对高取向PMN-PT压电陶瓷压电性能的影响。在模板晶粒含量5 vol％、1230℃保温10 h条件下，最终得到的高取向压电陶瓷的有序度较高为51.5％。MnO的掺杂降低了PMN-PT陶瓷的烧结温度，减少了Pb组分的挥发，使得陶瓷试样组分更接近化学计量比。在1170℃保温10 h条件下，在MnO掺杂量为0.2wt％时，PMN-PT压电陶瓷的有序度最高，达到54.5％，同时在极化场强为3 kV/mm，极化时间为15 min下，掺杂0.2wt％MnO的高取向PMN-PT压电陶瓷的压电性能最佳，压电常数以d33为450 pC/N，高于普通无定向PMN-PT压电陶瓷的d33(310 pC/N)，介电常数εT33/ε0为4396，介电损耗tanδ为0.41％。过量Pb3O4的掺入不仅不能提高试样的有序度，而且恶化试样的压电和介电性能。通过TEM和SEM分析，表明SrTiO3晶粒和PMN-PT晶体生长层之间有互相扩散的现象发生，并且确定在以SrTiO3为模板晶粒制备高取向PMN-PT压电陶瓷的体系中，PMN-PT粉体在片状SrTiO3晶粒的诱导下，在其表面沿着[001]方向外延生长成PMN-PT晶体。
以BNT粉体为基体颗粒，片状SrTiO3晶粒为模板晶粒，采用TGG技术定向控制制备高取向的BNT压电陶瓷。研究了过量Bi2O3的掺入、烧结温度以及掺MnO对BNT压电陶瓷晶粒定向程度的影响。随着烧结温度逐渐提高，BNT试样有序度逐渐提高，1190℃是合适的烧结温度。加入过量Bi2O3后，BNT试样有序度相对提高，但是过多量Bi2O3的掺入会降低BNT试样的有序度。通过XRD分析得到过量Bi2O3的最佳掺入量为BNT粉体的1wt％，并且在1190℃条件下，掺入1wt％过量Bi2O3的高取向BNT试样的有序度相对较高，有序度为88.2％。MnO的加入有效地提高了试样的有序度，并且降低了试样的烧结温度，同时也使得烧结温度范围变窄。在烧结温度为1170℃下，掺0.3wt％MnO和过量1wt％Bi2O3的BNI试样有序度为91.1％。