压电材料是研制压电换能器的重要环节之一，目前常用的压电材料有以下两类：压电陶瓷和石英晶体。

（1）压电石英晶体

石英晶体又称水晶，其性能稳定，不管是随温度还是随时间性能的变化都很小，-190°C时压电常数仅比室温时下降1.3%， 200°C以下时，压电常数几乎与温度无关。晶体的力学性能良好，易于切割、研磨和抛光加工，机械损耗小，机械Q值可高达10⁶。介电系数较低，谐振时阻抗较高，广泛用来制作标准频率控制的振子及高选择性的滤波器，作为超声换能器材料可用来制作大功率发射器，并可在高温下工作。目前，尚未见到石英晶体用于超声加工换能器的报道。

（2）压电陶瓷

压电陶瓷具有多方面的适应性，从物理性质的角度看，它是坚硬的，具有能够施加或承受很大应力的能力，而从化学性质的角度看，它是“惰性”的，不受潮湿和其他气候条件的影响。压电陶瓷材料的制作方法与绝缘陶瓷材料类似，简便易行，几乎可以做成任何需要的形状和尺寸，并可以方便地选择其极化方向。非常适合用于换能器的制作。压电陶瓷可以通过改变其化学组分及添加杂质来改变其性能，以适应各种不同的用途，下面简单介绍几种主要的换能器材料。

①钛酸钡（BaTiO₃）压电陶瓷。钛酸钡是发现得最早并得到广泛应用的压电陶瓷，其居里温度较低，约为115°C，它存在一90°C （三方-正交晶型）和0°C （四方-正交晶型）两个相变点，机电性能在常用温度范围内很不稳定且老化率较大，在强电场下介电损耗也较大，电场强度升高到6〜8kV/cm时，tanδ_E增大到0. 1，这样在大功率情况下使用就受到限制。

为了提高钛酸钡的性能，可采用离子替换或添加少量添加物的方法进行，以Pb²⁺置换Ba²⁺，可使居里点升高到490°C ，以Ca²⁺置换Ba²⁺，对居里点没有明显影响，但可使四方-正交晶型的转变温度降低，这样就使钛酸颈的压电弹性和介电性的温度稳定性得到提高，用极少量（如0.1%）的Co³⁺、Ni³⁺或Cr³⁺的添加物，可降低强场损耗，在95% BaTiO₃ + 5% CaTiO₃的材料中加入0.75% CaCO₃，降低场强损耗的效果很显著。

②钛酸铅（PbTiO₃）压电陶瓷。钛酸铅压电陶瓷居里点高，适合在高温下工作，比电容率较小，比锆钛酸铅（PZT）等压电陶瓷要小一个数量级，但比石英等压电单晶的电容率要大一个数量级，它的电阻抗大于PZT，小于石英，它的机电耦合系数k_t和k₃₃较大，而k_p和k₃₁却很小，用其制作厚度方向振动的振子，容易得到近似的纯模，它的压电常数g₃₃也较大，可用于厚向检测、高频滤波器、高温检测、医疗超声等领域。