近期,Li₄Mg₃Ti₂O₉基陶瓷由于其所具备的优异介电性能而被研究人员广泛的关注。为进一步优化性能,本文采用(Mg_1/3Ta_2/3)⁴⁺和(Mg_1/3Nb_2/3)⁴⁺复掺至Ti位进行改性研究。在此基础上,最优掺杂点的样品被选取出进行进一步的低温烧结探索,具体内容如下:本文采用传统的固相法制备了一系列Li₄Mg₃[Ti_1-x(Mg_1/3A_2/3)_x]₂O₉（A=Ta,Nb）陶瓷。首次研究了(Mg_1/3A_2/3)⁴⁺对基体烧结特性、显微结构、相组成和介电性能的影响。根据XRD图谱分析表明,在整个组成范围内,样品均为Fm-3m空间群的立方岩盐矿Li₄Mg₃Ti₂O₉结构。SEM表明,各组分样品在其最佳烧结温度点有致密均匀的显微结构。结果表明,适当的(Mg_1/3Ta_2/3)⁴⁺和(Mg_1/3Nb_2/3)⁴⁺掺杂能改善材料的介电性能。本文在1550°C烧结的Li₄Mg₃[Ti_0.8(Mg_1/3Ta_2/3)_0.2]₂O₉陶瓷中,获得了ε_r为15.77,Q·f为160,575GHz和τ_f值0 ppm/°C的介电性能;在1450°C烧结的Li₄Mg₃[Ti_0.6(Mg_1/3Nb_2/3)_0.4]₂O₉陶瓷中,获得了ε_r=16.83,Q·f=144,350 GHz和τ_f=-3.05 ppm/°C的最佳介电性能。本文利用远红外光谱对Li₄Mg₃[Ti_0.8(Mg_1/3Ta_2/3)_0.2]₂O₉、Li₄Mg₃[Ti_0.6(Mg_1/3Nb_2/3)_0.4]₂O₉的本征特性进行了研究。结果表明,微波介电性能计算值与其实测值吻合较好,样品的微波介电性能的贡献主要来源于离子极化而非电子极化。通过Rietveld精修结果进一步研究了Li₄Mg₃[Ti_1-x(Mg_1/3Ta_2/3)_x]₂O₉的晶体结构,获得了晶胞参数、R_p以及R_wp。采用复杂晶体的化学键理论,研究样品的结构与性能关系,并且ε_r、Q·f和τ_f值的变化主要是由Li/Ti-O键参数变化引起的。特别地,随着x变化,α_{Ti/（Mg1/3Ta2/3）-O}与τ_f值变化趋势一致。本文首次详细研究了Li F添加剂对Li₄Mg₃[Ti_0.8(Mg_1/3Ta_2/3)_0.2]₂O₉和Li₄Mg₃[Ti_0.6(Mg_1/3Nb_2/3)_0.4]₂O₉陶瓷相组成、烧结特性、显微结构和微波介电性能的影响。结果表明,加入适当含量的Li F可以有效地将陶瓷的烧结温度降低到950°C。通过XRD分析,获得了Fm-3m（No.225）空间群的立方岩盐晶体结构。在950°C下,通过扫描发现3-5 wt%LiF的陶瓷具有致密均匀的形貌。特别地,在950°C烧结4 h的 Li₄Mg₃[Ti_0.8(Mg_1/3Ta_2/3)_0.2]₂O₉-4 wt%Li F陶瓷具有ε_r=16.10,Q·f=114,313 GHz和t_f=-7.72ppm/°C的最佳微波介电性能;Li₄Mg₃[Ti_0.6(Mg_1/3Nb_2/3)_0.4]₂O₉-4 wt%LiF陶瓷在950°C时微波介电性能最优（ε_r=16.11,Q·f=107,828 GHz以及τ_f=-6.3 ppm/°C）。此外,Li₄Mg₃[Ti_0.8(Mg_1/3Ta_2/3)_0.2]₂O₉,Li₄Mg₃[Ti_0.6(Mg_1/3Nb_2/3)_0.4]₂O₉-4 wt%Li F陶瓷与银金属电极的良好化学相容性表明其在低温共烧陶瓷（LTCC）领域中是一种很有前途的材料。