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BaO-Ln2O3-TiO2固溶体是一类典型的高介电常数微波介质陶瓷，其作为微波谐振器与滤波器的关键材料，在微波通讯技术中有着重要作用。不同的稀土元素可以形成性能不同的材料体系，BaO-Sm2O3-TiO2在BaO-Ln2O3-TiO2体系中具有最高的品质因数和近零的谐振频率温度系数的优异性能，但该体系的介电常数较低，需要通过掺杂改性进一步优化介电性能是人们关注的重点。本文研究了通过不同气氛的热处理及其控制烧结，试图改变Ba6-3xLn8+2xTi18O54(x=2/3)陶瓷的微观结构;从该固溶体的基本结构出发，选择Sr2+、Nd3+对BST瓷的A位进行置换改性研究，深入研究微波介电性能与微结构的关系;研究了Bi2O3对Ba6-3x(Sm0.2Nd08)8+2xTi18O54固溶体微观结构、相组成和介电性能的影响。同时考察了Bi2O3掺杂时固溶体的烧结性能。 系统设计研究了在空气、O2和N2三种不同气氛下烧成Ba6-3xSm8+2xTi18O54微波介质陶瓷，探讨了陶瓷的显微结构与微波介电等性能之间的关系。实验结果表明:样品的气孔率大小，直接影响着陶瓷介电常数的高低;而三种不同气氛中烧成的陶瓷试样，不同烧成气氛对同一样品的微观结构以及性能的影响较小。实验发现，当烧成温度超过1000℃，陶瓷样品随着温度升高，样品逐渐收缩;当达到1300℃左右时样品明显收缩;随着温度进一步提高，陶瓷收缩率变化平缓，当温度到1500℃时，烧成样品发生过烧，导致相对密度急剧下降。微观分析表明:陶瓷致密度较高的烧成温度范围内，没有第二相的生成。随着烧结温度的升高，棒状晶粒沿着最短的c轴生长，晶粒尺寸同时增大。在烧成温度较宽的范围内制备了不同晶粒尺寸和形貌的Ba6-3xSm8+2xTi18O54致密陶瓷。Q×f值与陶瓷中缺陷和晶界变化相关。Q×f值的变化主要由晶粒尺寸和形貌决定。晶粒尺寸的生长和更大的圆形度导致了Q×f值的提高。τf很大程度取决于细长晶粒的取向。原有的阳离子空位抑制了氧空位的形成，氧空位的生成对εr基本没有影响但是对Q×f值影响显著。 对BST瓷的A位掺入Sr2+，通过控制SrCO3的添加量，研究Sr2+含量的变化对Ba4(Sm0.2Nd0.8)9.33Ti18O54微波介质陶瓷性能的影响。实验结果表明在BSNT微波介质陶瓷系统中，烧结体的主晶相为类钙钛矿钨青铜结构的固溶体。在1300～1380℃度烧成时，样品的体积密度降低。在1360℃烧成的体积密度从不添加时的5.70 g/cm3降低到添加6 wt％时的5.59 g/cm3。添加SrCO3在样品中生成了少量SrTiO3，而SrTiO3的体积密度较小，从而降低了样品的体积密度。烧成温度在1360℃时，样品的致密度最好。微量添加Sr2+后Ba4(Sm0.2Nd0.8)9.33Ti18O54为典型的柱状晶粒，由于掺杂的量很少，在XRD图谱中没有出现明显的第二相。介电常数和τf值随着Sr2+量的增加呈近似的线性的增长。Sr2+部分取代Ba2+导致整体结构的电负性差减小，离子的极化率降低，Ti-O八面体体积缩小。适度添加少于4 wt％ SrCO3对BSNT陶瓷的Q×f值没有明显影响，但进一步增加会导致Q×f值快速下降。掺杂4 wt％ SrCO3并在1360℃烧结3h，BSNT陶瓷表现出优良的介电性能:在4.67 GHz时，εr=83.4，Q×f=8470 GHz和τf=-2.1×10-6/℃。 研究了Bi2O3对Ba4(Sm0.2Nd0.8)9.33Ti18O54固溶体微观结构、相组成和介电性能的影响。考察了Bi2O3掺杂时固溶体烧结性能。研究结果表明Bi2O3掺杂Ba4(Sm0.2Nd0.8)9.33Ti18O54陶瓷材料中，Bi3+取代Ba3+占据A2五边形空位。因为Bi2O3是一种拥有低熔融温度的磁通模型，致密化温度往往随着Bi2O3增加而降低。添加Bi2O3显著降低陶瓷烧的结温度。所有的样品都具有典型的柱状晶粒形态。掺杂2.0wt％Bi2O3的陶瓷中，发现存在少量非柱状晶粒，生成Ba2Ti9O20第二相。在相同烧结条件下，随着Bi2O3掺杂量的增加εr值增加，τf值下降，Q×f值先增加后减少。在掺杂1.0 wt％ Bi2O3时到达了最高值。相比其他掺杂不同含量在最佳烧结温度烧成的组分，掺杂2.0 wt％ Bi2O3陶瓷的Q×f值由于形成第二次相而显著下降。掺杂1.0 wt％ Bi2O3的Ba6-3x(Sm0.2Nd0.8)8+2xTi18O54(x=2/3)陶瓷得到最佳的微波介电性:εr值82.1，Q×f值8537.6 GHz，τf值17.3×10-6/℃。