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现代移动通信、无线局域网、军事雷达等设备正趋向于小型、轻量、高频、多功能及低成本化方向发展,对以微波介质陶瓷为基础的微波元器件提出了更高的要求。为满足此要求,研究中低介微波介质陶瓷,并且利用低温共烧陶瓷技术设计制造片式多层微波器件已成为当今的研究热点。Li2TiO3陶瓷具有介电常数适中、介电损耗低等特点,如能降低烧结温度,并和LTCC技术制造工艺匹配,将是理想的微波介质材料。目前,已有部分关于Li2TiO3陶瓷介电性能的研究报道,但存在以下问题：(1)烧结性能不好,降温困难,得到的陶瓷致密度低,存在大量由Li挥发和高温相变导致的气孔及裂缝；(2)玻璃粉作烧结助剂可使烧结温度降至Ag电极熔点以下,但影响了陶瓷介电性能的改善,如添加B2O3-ZnO玻璃粉的Li2TiO3陶瓷在9500C以下烧结致密,但Q×f仅为32300GHz。本文采用溶胶-凝胶法合成分散性好,粒度小的Li2TiO3(?)内米粒子制备该体系陶瓷,从而研究纳米粒子对微波介质陶瓷性能和结构的影响。同时研究了Li或Ti的非化学计量比以及添加LiF作烧结助剂对对Li2TiO3微波介质陶瓷的微结构、烧结特性和介电性能的影响：(一)通过溶胶-凝胶法首次制备得到了粒径小于20nm且粒度分布均一的Li2TiO3纳米粉体。通过XRD、TEM和SEM对制备所得的Li2TiO3纳米粉体及微波介质陶瓷的相组成、晶粒尺寸和表面微观结构进行了表征。由TEM照片可知,通过溶胶-凝胶法制备得到的Li2TiO3(?)内米粉体平均晶粒尺寸为6-11nm。与传统的固相法制备得到的粉体相比,高活性的纳米粉体有助于陶瓷的烧结,减少烧结过程中由Li挥发和高温相变导致的气孔及裂缝。采用溶胶-凝胶法制备得到的Li2TiO3纳米粉体可在1250℃下烧结得到相对密度为93%陶瓷,与固相法制备得到的陶瓷相比,表面气孔和微裂缝明显减少,微波介电性能也因此得到改善。(二)适量的非化学计量比所导致的晶格缺陷在烧结过程中可以促进了颗粒间的固相传质,有利于烧结,少量的Li过量或Ti过量成功的使Li2TiO3陶瓷的烧结温度降低至1050℃,当Li过量0.08时,在1050℃烧结3h后得到的Li2TiO3陶瓷致密度可达到96%,与固相法相比,微波介电性能获得明显提高：er=23.2、Q×f=56400GHz, τf=38.4ppm/℃。(三)本课题同时尝试了通过添加低熔点烧结助剂来降低固相法制备Li2Ti03陶瓷的烧结温度并同时改善其微波介电性能。通过添加少量的LiF(熔点848℃)作为烧结助剂,成功的使Li2Ti03陶瓷的烧结温度降低至950℃以下,当添加LiF量为2.5wt%时,在950℃下烧结3h可获得致密度97%的Li2Ti03微波介质陶瓷,通过SEM可知其表面结构致密,晶粒大小约1-3微米,无可见气孔,微观结构致密。掺杂2.5wt%LiF的Li2TiO3陶瓷获得了最佳的微波介电性能εr=24.01,qF=75500GHz, τf=36.2ppm/℃。通过XRD及SEM线扫描分析可知添加2.5wt%LiF的Li2TiO3陶瓷在低温下与银共烧不会发生反应,因此可作为一种LTCC的备选材料。