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微波介质陶瓷是指应用于微波频段电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷材料,具有如下优异的介电性能:高介电常数(εr)、较低的介电损耗(tanδ)以及较低的谐振频率温度系数(τf),在现代通信中广泛应用于滤波器、谐振器、介质天线、介质导波回路等微波元器件,是卫星通讯、移动通讯及GPS等技术中的新型关键材料。因此,微波介质陶瓷成为近年来研究的一个新热点。ABO3(A为Ba、Ca或Sr,B为Zr)和Ba(Mg1/3Ta2/3)O3(BMT)均为钙钛矿型微波介质陶瓷材料,具有较高的Q值,常应用于高频及低损耗领域,具有广泛的应用前景。本文采用固相合成法制备了Ba Zr O3(BZ)、Ca Zr O3(CZ)、Sr Zr O3(SZ)和Ba(Mg1/3Ta2/3)O3(BMT)微波介质陶瓷。通过X射线衍射(XRD)分析了陶瓷的晶体结构,利用振动光谱(拉曼散射光谱、远红外反射光谱)对各振动模进行了指认,并分析了振动模之间的关系。通过Kramers-Kr?nig(K-K)关系转化,对介电常数的实部和虚部进行了讨论,并利用四参数法进行远红外反射光谱的拟合,获得高频介电常数和拟合曲线,计算得到不同振动模对介电常数和损耗的贡献;分析了不同烧结温度对Ba(Mg1/3Ta2/3)O3陶瓷的影响;并测试了样品的微波介电性能。主要研究结果如下:1.在BZ陶瓷中,通过对XRD研究,确定BZ样品具有简单立方钙钛矿结构3(221);对XRD进行Kα2剥离及红外反射光谱研究发现,该BZ样品中存在氧八面体畸变;指认了七个拉曼振动模式,其中位于745cm-1附近的A1g(O)振动模在所有振动模式中强度最强,其来源于Zr O6氧八面体的呼吸振动;同时指认了三个红外活性模式,其中F1u(2)振动模对介电性能的贡献最大,其来源于O-Zr-O的弯曲振动。2.在CZ陶瓷中,通过XRD确定该CZ样品的结构为斜方Pcmn(62),同时与标准卡比对发现,该样品中存有微量Ca CO3残留;以斜方对称结构对振动光谱进行指认:ΓV=7Ag+5B1g+7B2g+5B3g+8Au+10B1u+8B2u+10B3u,讨论了拉曼位移和半高宽,对各振动模式进行了描述,并利用四参数法拟合了远红外反射光谱,计算得出各红外活性模对介电性能的贡献,其中F1u(5)振动模的贡献最大,主要来自Zr O6间的中心反对称振动,拟合曲线同时也表明F1u(4)与F1u(5)振动模均发生了分裂。3.在SZ陶瓷中,通过XRD的研究发现,该样品的结构为斜方Pbnm(62);对十个主要的拉曼振动模式进行了指认和描述,其中在550cm-1附近的B1g的振动强度最大,主要来自Zr-O的伸缩振动;利用四参数法拟合了远红外反射光谱,发现F1u(4)发生了分裂,通过对比各红外活性模对介电性能的贡献发现,材料的微波介电性能主要受到拥有较重原子的振动模影响。4.在BMT陶瓷中,利用XRD和结构精修分析了陶瓷的晶体结构,确认BMT为三方晶系3 1(164),具有1:2有序结构;指认并分析了拉曼光谱,F2g(Ba)振动模的拉曼位移与介电常数呈负相关,与电容温度系数呈正相关,与介质损耗呈正相关;XRD、拉曼光谱和红外光谱分析均表明1510℃为BMT陶瓷的理想烧结温度,此时结构的有序度最高。