微波介质陶瓷是近二十多年来发展起来的一种新型的功能陶瓷材料，是指应用于微波频段(主要是UHF、SHF频段)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷。它是制造微波介质滤波器和谐振器的关键材料。近年来，信息容量大的卫星通信(SLC)、卫星直播系统(SLDVT)等系统得到迅速发展与应用，便捷的汽车电话、便捷式电话等个人及集团移动通信系统也已进入日常生活。为了实现微波通信设备的集成化、小型化、高稳定和廉价，研制高性能的陶瓷材料来制作微波介质谐振器替代传统的各种金属谐振腔，已成为高技术陶瓷研究的重点项目之一。 微波介质陶瓷的种类很多，主要分为三大类。一类为低ε<,r>的微波陶瓷，ε<,r>通常在20～40之间，Q值较高；另一类为高ε<,r>的微波陶瓷，ε<,r>通常较大，而Q值较小；ε<,r>介于二者之间的为中等ε<,r>的微波陶瓷。微波介质谐振器的尺寸与其所用材料的介电常数ε<,r>的平方根成反比，ε<,r>越大越有利于其小型化，因而高ε<,r>微波介质陶瓷的研究在当今微波介质材料的研究中是一个十分活跃的分支。在追求高ε<,r>可的同时，还要保证材料的谐振频度温度系数τ<,f>控制在10<-6>/℃附近、材料的品质因数Q值尽可能高，从而保证微波介质陶瓷器件的低损耗、高热稳定性。 本文的目的就是寻找合成具有介电常数高、同时谐振温度系数τ<,f>接近0×10<-6>/℃、品质因数Q高的微波介质陶瓷的最佳工艺途径。 由于BaO-Ln<,2>O<,3>-TiO<,2>系列陶瓷的微波介电性能很好(高ε<,r>,τ<,f>和Q·f适中)，因此本文主要在BaO-8m<,2>O<,3>-TiO<,2>和BaO-Nd<,2>O3-TiO<,2>系列的基础上再做进一步的探讨。 从合成工艺来讨论影响陶瓷热稳定的因数，如保温时间、烧结温度等。分忻不同烧结温度和保温时间下样品的体积密度、XRD和SEM，以及微波频率下样品的介电性能，确定合成性能优异的微波介质陶瓷的烧结温度和保温时间。通过对样品的体密度的测定，我们确定每组样品的最佳烧结温度：在最佳烧结温度下，陶瓷样品有最大密度，同时具有最大的介电常数、最小的介质损耗及热稳定性最高。 从掺杂的角度来探讨合成高热稳定性微波介质陶瓷的途径。BaO-Ln<,2>O<,3>-TiO<,2>系列陶瓷的晶体结构为分子式为Ba<,6-3x>Ln<,8+2x>Ti<,18>O<,54>的类钙钛矿钨青铜结构。在此结构中，以顶角相连TiO<,6>八面体构成的三维空间网中存在三类空隙，其中第一类尺寸最大的空隙呈五边形，为Ba<2+>离子占据；尺寸稍小的第二类空隙呈四角菱形，为Ln<3+>占据，也有一部分为Ba<2->离子占有；尺寸最小的第三类空隙呈三角形，一般不为本体离子占有。正是由于第二类空隙可以被Ba<2+>、Ln<3+>两类离子共同占有的可能性，使得该系材料呈现出纷繁复杂的异质同构性。本文主要通过对四边形空位的掺杂，探讨杂质对样品的微波介电的影响，特别是对频率温度系数的影响。共设计了六组实验，分别为：(1)Ba<,6-3x>Sm<,8+2x>Ti<,18>O<,54>，x=0.5；(2)Ba<,6-3x>Sm<,8+2x>Ti<,18>O<,54>，x=2/3；(3)Ba<,6-3x>Sm<,8+2x>Ti<,18>O<,54>，x=0.5，掺Bi<,2>O<,3>；(4)Ba<,6-3x>Sm<,8+2x>Ti<,18>O<,54>，x=0.5，掺MnO<,2>；(5)固相法合成Ba<,6-3x> (Sm<,1-y>Nd<,y>)<,8+2x>Ti<,18>O<,54>，x=2/3(6)溶胶包覆法合成Ba<,6-3x>(Sm<,1-y>Nd<,y>)<,8+2x>Ti<,18>O<,54>，x=2/3。分别对各个样品作了X粉末衍射分析、扫描电镜分析、微波频段下微波介电性能分析等。通过对实验数据的分析，得出如下结论： 1、在不同x的情况下，Ba<,6-3x>Sm<,8+2x>Ti<,18>O<,54>系列陶瓷的最佳烧结温度及保温时间不同，热稳定性随之变化。 2、掺Bi能改变陶瓷的微波介电性能。在Ba<,6-3x>Sm<,8+2x>Ti<,18>O<,54>，x=0.5的系列陶瓷中，随着Bi的逐渐加入，微波介电常数是逐渐变大的。其频率温度系数的绝对值是先减小后增大。 3、掺MnO<,2>可以明显地降低陶瓷的烧结温度，比未掺MnO<,2>的样品的烧结温度降低近200℃；且Mn的含量也对陶瓷的频率温度系数有所改善。 4、Sm和Nd的复合掺杂，可以改变陶瓷的微波介电性能，尤其是陶瓷的频率温度系数，使之接近于0×10<-6>/℃。研究不同的工艺，希望能降低烧结温度，综合性能较好。但没有达到预期目标。