PZT基压电陶瓷在许多领域有着广泛的应用。为了适应现代应用对压电陶瓷力学性能和压电性能提出的更高要求,本文采用前驱体法制备了PZT/ZrO₂纳米复相压电陶瓷。通过引入少量纳米第二相ZrO₂粒子,PZT/ZrO₂陶瓷的力学性能大幅度提高,同时压电性能也能得到改善。改进的聚合物法制备的B位前驱体(Zr_a+xTi_1-a)_0.98Nb_0.02O_2.01+1.96x、Zr_a+xTi_1-aO_2+2x、(Zr_a+xTi_1-a)_0.985Fe_0.015O1.9925+1.97x与PbCO₃通过固相发应740℃/4h合成为亚稳态的A位缺Pb的单相钙钛矿PZT粉末。TEM显示,合成粉末粒径小于100 nm。烧结过程中PZT晶粒将析出的ZrO₂晶粒包裹起来,形成晶内型PZT/ZrO₂纳米复相压电陶瓷。通过XRD、SEM、EDS、TEM分析,发现并确认了PZT基体中四方和单斜ZrO₂粒子。TEM观察到由于马氏体相变和热失配产生的应力条纹和应力斑,发现ZrO₂粒子截断电畴和使电畴弯曲的现象。应力场有效吸收裂纹扩展能量,加之ZrO₂粒子强化基体晶界,PZT/ZrO₂纳米复相陶瓷得到了强韧化。SEM显示陶瓷断裂模式随ZrO₂加入向穿晶断裂模式转变。抗弯强度和断裂韧性随ZrO₂加入量增加提高明显,1260℃/2 h烧成PZTN₂（x=0.05）可达141.6 Mpa和2.3 Mpa m1/2。1260℃/2 h烧成的PZTN1和PZTN₂体系及1250℃/2 h烧成的PZTP1体系在加入ZrO₂后主要压电性能有升高,这三个体系在加入ZrO₂为2 mol%压电性能最优。对于PZTN₂,x=0.00时主要性能指标为:ε3T3/ε0=1464,tanδ=0.013,d33=246 pC N-1,Kp=0.50,Qm=88.2,σf =97.11 Mpa,KIC=1.07 Mpa m1/2,x=0.02时:ε3T3/ε0=1531,tanδ=0.013,d33=250 pC N-1,Kp=0.52,Qm=95.9,σf=116.27 Mpa,KIC=1.44 Mpa m1/2。PZT/ZrO₂纳米复相压电陶瓷的压电性能不降反升与ZrO₂粒子对基体的应力有关。对比研究了铌掺杂和铁掺杂PZT/ZrO₂陶瓷,发现铌掺杂能够提高介电性能的温度稳定性,同时使介电弥散性增强。铁掺杂抑制晶粒生长,大幅度提高Qm值。1250℃/2 h烧成,PZTN3晶粒大于5μm,PZTF小于1μm。PZTF试样可以在1180℃以上实现致密烧结。1230℃/2 h烧成的PZTN3（x=0.02）重要性能指标:ε3T3/ε0=1864,tanδ=0.013,d33=377 pC N-1,Kp=0.59,Qm=97,d31= -156.4 pC N-1,K31=0.32, S1E1 =15.2×10-12 m2 N-1;1230℃/2 h烧成的PZTF（x=0.02）重要性能指标:ε3T3/ε0=1174,tanδ=0.006,d33=290 pC N-1,Kp=0.48,Qm=360,d31= -98.25 pC N-1,K31=0.28, S1E1 =12.2×10-12 m2 N-1。