现代通信电子产品的快速发展对微波模块的性能要求不断提升。作为微波电路基板、封装以及一些无源元器件的关键材料,微波介质陶瓷的性能优化和低温烧结技术已成为研究热点。Mg2SnO4陶瓷具有低介电常数、低介电损耗的特点,是一种优良的低介微波介质材料。目前该体系的研究主要集中在Mg2SnO4的离子掺杂改性等方面,然而仍存在以下问题有待解决：(1)陶瓷的烧结温度为1600℃左右,烧结时Sn02挥发等原因导致气孔较多、致密度低；烧结温度过高,无法与Ag-Pd电极共烧。(2)谐振频率温度系数负值过大。本文通过非化学计量比、离子取代的方法调控晶体结构,改善其烧结特性,并优化了微波介电性能；引入玻璃、低熔点化合物和复合助剂降低Mg2SnO4陶瓷烧结温度,研究添加剂对陶瓷烧结特性、相组成、微观形貌和微波介电性能的影响；引入CaTiO3对温度系数进行调整；研究了陶瓷与Ag-Pd电极的共烧性能。(一)采用非化学计量比优化Mg2SnO4陶瓷烧结特性,提升微波介电性能。化学计量比Mg2SnO4陶瓷的XRD结构精修表明,陶瓷为完全反转的尖晶石结构,O以面心立方密堆,一半Mg2+离子占据四面体位置,另一半Mg2+离子同Sn4+离子共同占据八面体位置。使用固相法制备Mg过量的Mg2+xSnO4陶瓷,过量的Mg固溶于Mg2SnO4晶格间隙,引起的晶格畸变,从而提升陶瓷烧结特性,陶瓷介电性能也随致密度提升而得到优化。1620℃烧结的Mg2SnO4陶瓷获得了良好的微波介电性能：εt=7.42, Q×f= 76800 GHz,τf=-50ppm/℃。(二)研究了A13+掺杂对Mg2SnO4晶体结构的影响及其对微波介电性能影响机理。XRD精修结果表明,掺杂的A13+同时进入氧四面体和八面体位置,引起氧多面体的扭转和畸变、降低其对称性。A13+的掺杂提高烧结活性,烧结时间由4h缩短至1h；适量掺杂改善Mg2SnO4陶瓷的烧结性能,同时增大了陶瓷的Q×f值；另一方面,计算发现A13+掺杂导致了晶体结构中正离子键价升高,从而降低其τf值。A13+掺杂量为0.05的陶瓷1620℃烧结1h获得良好的微波介电性能：εr=7.77, Q×f=53200 GHz,τf=-49ppm/℃。(三)采用铋酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃助剂降低MgSnO4陶瓷的烧结温度,研究了玻璃助剂添加的陶瓷体系物相组成、微观形貌与其介电性能之间的内在联系。(1)玻璃在加热时形成的低粘度液相可促进烧结、降低陶瓷烧结温度,15 wt.%的铋酸盐玻璃或20 wt.%硼硅酸盐玻璃添加可以将Mg2SnO4烧结温度从1620℃分别降至1350℃和1250℃附近；(2)添加玻璃助剂的Mg2SnO4陶瓷在烧结过程可能反应生成新的物相,影响陶瓷介电性能。铋酸盐玻璃添加的陶瓷中,玻璃含量20 wt.%时析出Bi203,阻碍陶瓷致密化,严重降低材料Q×f值；硼硅酸盐玻璃添加的陶瓷中,B203含量较少时会出现Mg2SiO4相,由于其本身具有极低的介电损耗,对添加硼硅酸盐玻璃助剂的Mg2SnO4陶瓷体系的介电性能有积极作用。(3)由于玻璃相的存在,添加玻璃助剂的Mg2SnO4陶瓷微波介电损耗较大。(四)采用复合助剂LiF-FeiO3-V2O5将Mg2SnO4烧结温度降低至1050℃,研究了复合助剂协同降温机制以及对微波介电性能的影响。烧结时,复合助剂熔化,形成典型液相烧结；同时,Fe3+离子进入晶格,导致晶格畸变,促进烧结传质过程。两种机制协同作用,使得添加复合助剂添相比单一助剂用量更少且具有更好的降温效果。加4 wt.%LiF-Fe2O3-V2O5复合烧结助剂的Mg2SnO4陶瓷在1050℃烧结得到了很好的介电性能：εr=7.90, Q×f=41400GHz, τf=-80ppm/℃。陶瓷与Ag-Pd内电极共烧实验表明,陶瓷与电极间不发生化学反应,界面结合良好。使用CaTiO调节上述复合陶瓷的τf值,添加量为20%时τf值上升为-5 ppm/℃。