發(fā)明了基于調(diào)控載流子類型和濃度的多元素協(xié)同摻雜組成設(shè)計(jì)方法，以及行星球磨制備片狀顆粒粉體技術(shù)，將鉍層狀結(jié)構(gòu)CaBi4Ti4O15壓電陶瓷的壓電系數(shù)d33提高了以上、溫度變化率≤3%（室溫~480℃），高溫電阻率提高了2個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到109W×cm (@480℃)，處于國際水平，解決了材料高溫電阻率低和溫度穩(wěn)定性差的關(guān)鍵技術(shù)難題，應(yīng)用于482℃高溫壓電振動(dòng)傳感器。為了獲得多個(gè)電壓輸出，根據(jù)橫—縱變壓器的輸出電壓與長度成正比，越靠近發(fā)電部分端頭，電壓越高，我們可在發(fā)電部分的不同位置制作電極作為抽頭，從而獲得不同的電壓輸出。

發(fā)明了基于調(diào)控缺陷偶極子狀態(tài)的材料組成設(shè)計(jì)方法，以及砂磨制粉結(jié)合通氧燒結(jié)制備技術(shù)，突破了傳統(tǒng)鈣鈦礦結(jié)構(gòu)PZT壓電陶瓷的使用溫度極限，顯著增強(qiáng)了PZT壓電陶瓷的溫度穩(wěn)定性，大幅降低了強(qiáng)場介電損耗，獲得了一種強(qiáng)場介電損耗低，壓電性能優(yōu)異、可在200℃穩(wěn)定使用的新型PZT壓電陶瓷，綜合性能處于水平，助力了我國超聲電機(jī)在“嫦娥三號(hào)”玉兔巡視器中的成功應(yīng)用，并批量應(yīng)用于多普勒計(jì)程儀、聲波測井儀等裝備。壓力傳感器廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。

壓電陶瓷變壓器是利用極化后壓電體的壓電效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)電壓輸出的。其輸入部分用正弦電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng), 通過逆壓電效應(yīng)使其產(chǎn)生振動(dòng), 振動(dòng)波通過輸入和輸出部分的機(jī)械耦合到輸出部分, 輸出部分再通過正壓電效應(yīng)產(chǎn)生電荷,實(shí)現(xiàn)壓電體的電能-機(jī)械能-電能的兩次變換,在壓電變壓器的諧振頻率下獲得輸出電壓。與電磁變壓器相比, 這具有體積小, 質(zhì)量輕,功率密度高, 耐擊穿, 耐高溫, 不怕燃燒, 無電磁干擾和電磁噪聲, 且結(jié)構(gòu)簡單、便于制作、易批量生產(chǎn), 在某些領(lǐng)域成為電磁變壓器的理想替代元件等優(yōu)點(diǎn)。極化的微觀機(jī)理極化狀態(tài)是電場對(duì)電介質(zhì)的荷電質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生相對(duì)位移的作用力與電荷間互相吸引力的暫時(shí)平衡統(tǒng)一的狀態(tài)。此類變壓器用于開關(guān)轉(zhuǎn)換器、筆記本電腦等。

超聲波馬達(dá)是把定子作為換能器, 利用壓電晶體的逆壓電效應(yīng)讓馬達(dá)定子處于超聲波頻率的振動(dòng), 然后靠定子和轉(zhuǎn)子間的摩擦力來傳遞能量, 帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。超聲波馬達(dá)體積小, 力矩大, 分辨率高, 結(jié)構(gòu)簡單, 直接驅(qū)動(dòng), 無制動(dòng)機(jī)構(gòu), 無軸承機(jī)構(gòu), 這些優(yōu)點(diǎn)有益于裝置的小型化。如果達(dá)不到這個(gè)絕緣電阻值，一般是換能器受潮，可以把換能器整體（不包括噴塑外殼）放進(jìn)烘箱設(shè)定100℃左右烘干3小時(shí)或者使用電吹風(fēng)去潮至阻值正常為止。超聲波馬達(dá)廣泛應(yīng)用于光學(xué)儀器、激光、半導(dǎo)體微電子工藝、精密機(jī)械與儀器、機(jī)器人、醫(yī)學(xué)與生物工程領(lǐng)域。