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二十一世纪以来,随着科技的发展与进步,以移动通信和无线局域网为代表的现代通信业也在飞速发展,这极大地带动了我们对相关电子元器件的需求。不仅如此,微波电路的集成化与小型化也是现代通信业的要求之一。为了达到这个目的,传统的金属电路元件已经无法满足要求,微波介质陶瓷逐渐成为了人们研究的热点。微波介质陶瓷是指应用于微波电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷。本文一般把微波介质陶瓷分为低介电常数,中介电常数和高介电常数三种。中、高介电常数的微波介质陶瓷,由于其较高的相对介电常数更有利于微波电路的小型化与集成化,所以成了本文主要的研究对象。本文以LiNb0.6Ti0.5O3(LNT)陶瓷材料为研究对象,采用传统固相反应法制备,并用两相复合法和离子掺杂法这两种方法对LiNb0.6Ti0.5O3陶瓷材料进行了改性研究。本文详细探讨了用这两种方法对LiNb0.6Ti0.5O3陶瓷材料性能产生的影响,并得到了Li2O-Nb2O5-TiO2-CaO系和Li2O-Nb2O5-TiO2-ZrO2系微波介质陶瓷。这两种类型的陶瓷相对于原LiNb0.6Ti0.5O3陶瓷,都有着更好的微波介电性能,所以本文对其性能和机理都进行了详细的探究。LiNb0.6Ti0.5O3微波介质陶瓷的主晶相是M-相,其相对介电常数较高(εr=69),但是其谐振频率温度系数τf较大。Li Nb0.6Ti0.5O3微波介质陶瓷在1100℃下烧结2h得到的微波介电性能为:εr=69,Q×f=5446 GHz,τf=30.6 ppm/℃,通常要求τf近零以获得更好的温度稳定性,因此需要进一步优化。本文首先用两相复合法对LiNb0.6Ti0.5O3陶瓷材料进行性能调节。本文选用了几种具有高介电常数,低谐振频率温度系数的相来对其进行改性,发现掺入了Ca2+后,LiNb0.6Ti0.5O3陶瓷会生成第二相Ca5Nb4Ti3O21。该相是个很罕见的相,本文通过计算知道该相有着很高的相对介电常数εr和很低的谐振频率温度系数τf。Ca5Nb4Ti3O21相会对LiNb0.6Ti0.5O3陶瓷的性能产生很大的影响,根据Ca2+含量的不同,本文得到了一系列Li2O-Nb2O5-TiO2-CaO系微波介质陶瓷LiNb0.6Ti(0.5-x)Ca1.231xO3(x=0-0.1)。当x=0.03时,样品在1100℃下烧结2h可以获得优异的微波介电性能:εr=76.89,Q×f=4064 GHz,τf=0.25 ppm/℃。然后本文用离子取代法对LiNb0.6Ti0.5O3陶瓷材料进行性能调节。本文选用了多种离子分别尝试进行Nb位和Ti位的取代,发现掺入Zr4+对Ti4+进行取代有着不错的效果。掺入Zr4+后,样品的晶胞参数产生了变化,晶胞体积变大,得到了一系列Li2O-Nb2O5-TiO2-ZrO2系微波介质陶瓷Li Nb0.6Ti(0.5-x)Zrx O3(x=0.04-0.14)。当x=0.1时,样品在1100℃下烧结2h可以获得优异的微波介电性能:εr=63.14,Q×f=4626GHz,τf=1.38 ppm/℃。这两种改性后的微波介质陶瓷均可应用于实际,本文对其相关的机理也进行了探究。