近年来，因为具有低声阻抗Z、低介电常数ε_r、高d₃₃ g33值，高k_t/kp值、各向异性明显等特点，1-3型压电复合材料在换能器、能量收集等方面有广泛的使用。本论文针对1-3型压电复合材料的研究现状，采用塑性聚合物法制备压电纤维，排列-浇铸法制备1-3型压电复合材料，系统地研究了陶瓷固含量、压电相组成、纤维体积含量、纤维长径比和温度对1-3型压电复合材料的影响规律,并探索了适合用于能量收集的压电材料。采用塑性聚合物法制备PZT基压电纤维，探究了不同陶瓷固含量对压电纤维成型性能的影响，结果表明当陶瓷粉料：聚乙烯醇溶液：丙三醇=30:4:1时，压电纤维成型效果最好。最佳烧结温度下的三种压电纤维直线性良好，直径约为300⁴00μm，显微组织致密、晶粒大小均匀、晶体结构为纯钙钛矿结构。随着纤维体积含量的增加，1-3型压电复合材料的相对介电常数r线性增加，压电应变常数d₃₃、厚度耦合系数k_t和剩余极化强度P_r非线性增加。当纤维的体积含量为50%时，PZT-PMS-PZN的d₃₃=300pC/N, ε_r=613，k_t=0.59，P_r=2.33μC/cm²，电学性能良好。同时研究结果表明，当压电纤维的长径比为2⁴时，1-3型压电复合材料性能较好，有比较纯净的厚度振动模式，各向异性明显。1-3型压电复合材料兼有压电相和聚合物相，其中聚合物相耐热性较差，相对于压电陶瓷，温度敏感性较高。测试了由室温至100℃范围内的性能变化，结果表明，PZT-PMS-PZN体系的1-3型压电复合材料ε_r、tanδ、k_t/kp均随着温度的升高而升高。在100℃时，1-3型压电复合材料表现出良好的温度稳定性，ε_r=723，k_t=0.71，tanδ=4.0%，同时只有厚度方向上存在机电耦合效应，振动模式纯净单一。在器件应用方面，将压电相为P-5H的1-3复合材料薄板制成压电振子用于旋转型小型压电风力发电装置上。进行了弹性球对压电复合材料振子的冲击实验，测量了其输出电压。由于该装置中压电振子处于非谐振状态，此时，电压输出和能量收集效率取决于d₃₃与g₃₃的乘积，而1-3型压电复合材料与压电陶瓷比具有较高的d₃₃·g₃₃值，因此，1-3型压电复合材料将是非谐振型压电能量收集的理想压电材料。