微波介质陶瓷材料一般具有高介电常数、高谐振频率稳定性和低损耗,可以制备成如谐振器、滤波器、介质天线、介质波导等器件,在便携式移动电话、军事雷达及GPS定位系统等方面应用广泛。本文采用溶胶-凝胶法制备了具有优异微波介电性能的Sr₂TiO₄陶瓷的粉末,实现了低成本、低制备温度和反应过程可控制备,研究了Sr₂TiO₄陶瓷的微波介电性能及其不稳定机理。同样作为电介质材料的新型有机-无机杂化材料以其优异的铁电、压电、电光、声光等效应获得了广泛的关注,有望在柔性压电传感器、光电探测器和发光二极管等方面实现应用。本文采用湿化学方法制备了[C₄H₁₂N]MnCl₃、[C₄H₁₂N]₂MnCl₄和[C₄H₁₁NCl]₂MnCl₄三种有机-无机杂化材料,系统研究了其结构与性能的关系。以钛酸四丁酯和硝酸锶为原料、氨水为pH调节剂,在pH值9-11的范围内,通过溶胶-凝胶法制备了Sr₂TiO₄的前驱体粉末,经1100℃煅烧得到单相、均一的Sr₂TiO₄纳米陶瓷粉末,经1625℃烧结3小时,获得致密度为95%的Sr₂TiO₄陶瓷。该方法克服了溶胶-凝胶法中pH值难以控制,前驱体不稳定的缺陷,降低了Sr₂TiO₄粉末的合成温度。Sr₂TiO₄陶瓷的微波介电性能为Qf=13,600 GHz、τ_f=148 ppm/℃、ε_r=38。Sr₂TiO₄陶瓷在烧结过程中出现了Sr₃Ti₂O₇相,且该相含量随着烧结温度升高而增加。在室温下Sr₂TiO₄层状钙钛矿结构中的SrO层与空气中的水、CO₂反应,生成Sr（OH）₂·H₂O和SrCO₃,导致原子堆垛错排,生成更多的Sr₃Ti₂O₇相,最终使Sr₂TiO₄陶瓷出现裂纹,致密度降低。使用缓慢蒸发溶剂法制备了[C₄H₁₂N]MnCl₃的单晶及多晶粉末。-103℃下的单晶X射线衍射数据确定其属于六方晶系,空间群为P6₃/m,晶胞参数为a=9.0946（4）?,b=9.0946（4）?,c=6.4763（2）?。DSC、介电温谱和变温拉曼测试结果显示[C₄H₁₂N]MnCl₃在116.9℃存在可逆结构相变。微波介电性能为Qf=9,530GHz,介电常数ε_r=4.3（谐振频率f₀=14.790 GHz）。420nm激光下发红光,荧光量子产率为39.67%,荧光寿命为0.574 ms。使用沉淀法和缓慢蒸发溶剂法分别制备了[C₄H₁₂N]₂MnCl₄的多晶粉末及单晶。-103℃下的单晶X射线衍射数据确定其属于单斜晶系,空间群为P2₁/n,晶胞参数为a=8.9966（6）?,b=36.790（2）?,c=15.3936（10）?,β=90.736（2）°。DSC、介电温谱和变温拉曼测试结果显示[C₄H₁₂N]₂MnCl₄在-2.5℃和20.5℃存在可逆结构相变,相较于具有简单钙钛矿结构的[C₄H₁₂N]MnCl₃材料,具有β-K₂SO₄结构的[C₄H₁₂N]₂MnCl₄的微波介电性能显著降低,Qf=1,610 GHz（谐振频率f₀=13.321GHz,介电常数ε_r=4.6）,光学性能也发生改变,在420 nm的激光下发绿光,荧光量子产率为1.3%、荧光寿命为0.827 ms。使用缓慢蒸发溶剂法制备了[C₄H₁₁NCl]₂MnCl₄的多晶粉末,以已报道的[C₄H₁₁NCl]₂ZnCl₄单晶X射线衍射数据侧面确定其为单相。DSC、介电温谱、变温拉曼和变温XRD测试结果显示[C₄H₁₁NCl]₂MnCl₄相变温度为6.7℃（升温）、-23.5℃（降温）,热滞达30.2℃,确定相变类型为一级相变,对比于[C₄H₁₂N]₂MnCl₄,[C₄H₁₁NCl]₂MnCl₄有机基团的对称性被打破,其微波介电性能为Qf=290 GHz（谐振频率f₀=13.408 GHz,介电常数ε_r=5.2）,显示出大的介电损耗,也使[C₄H₁₁NCl]₂MnCl₄具备铁电性,在160 kV/cm的电场下获得剩余极化P_r=0.65μC/cm²,矫顽场E_c=48 kV/cm。