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近年来,随着工业化进程的快速推进和科学技术的迅猛发展,信息处理量与日俱增,对电子产品的信息处理能力及信息传输速度有了越来越高的要求,电子产品、通信产品越来越向着高频化、高速化以及集成化和小型化方向发展。高频PCB基板材料要求能在超高频（GHz）下进行大量的信息处理,它与普通PCB板不同,不仅起着结构件/连接件的作用,更重要地还起着功能件的作用,它要求基板材料具有适当而稳定的介电常数、低的介电损耗以及良好的耐热与耐湿性能。本论文以超高频PCB板为应用背景,期望制备出介电常数可调、介电损耗低,韧性和加工性能优异且能在300℃下长期使用的陶瓷/聚合物复合材料。选用甲基苯基硅树脂（MSR）作为基体,以保证材料的力学性能和耐高温性能;以低介电损耗的BaTi4O9为陶瓷填充相,通过控制陶瓷相含量调节复合材料的介电常数;以二甲苯为溶剂,采用溶液混合法制备出不同陶瓷相含量的BaTi4O9/MSR复合材料,研究其组织结构和介电性能的变化规律。以醋酸钡、钛酸四丁酯为Ba、Ti的来源,并以正丁醇为溶剂,醋酸为催化剂,采用溶胶凝胶法经分步热处理工艺制备出了纯相的BaTi4O9粉体。以溶胶溶液的稳定性和凝胶时间为判据,优化出最佳凝胶条件。对干凝胶采用分步热处理工艺（400℃/1h+750℃/3h+1150℃/2h）得到纯相的BaTi4O9粉体,比固相反应法合成温度低了约200℃。采用动态DTA的方法研究BaTi4O9/MSR共混体系的固化动力学行为,阐明了BaTi4O9/MSR共混体系的固化反应基本规律,结合固化动力学参数的计算,确定复合材料的固化成型工艺为:140℃/4h+160℃/2h+ 180℃/2h。复合材料的XRD结果显示,复合材料中BaTi4O9对应的衍射峰没有明显变化,基体树脂的衍射峰强度随着陶瓷相含量的增加而降低,当BaTi4O9含量达到70%时,复合材料的XRD中只出现BaTi4O9的衍射峰。在1840GHz范围内,BaTi4O9/MSR复合材料的介电常数和介电损耗具有良好的频率稳定特性。在室温21GHz附近,复合材料的介电常数随着BaTi4O9含量的增加而增大,而介电损耗随BaTi4O9含量增大先降低然后又增大。当BaTi4O9的质量分数为70%时,复合材料的介电常数ε达到6.82,但介电损耗tanδ增大到了17.7×10-3。复合材料的表面SEM分析结果表明,直接用溶液混合法制备的复合材料致密度较低,尤其是在陶瓷相含量较高时,复合材料中BaTi4O9粉体团聚严重,出现明显的相分离,材料中存在较多的气孔和空隙。采用KH550偶联剂对BaTi4O9粉体进行改性处理,能改善BaTi4O9与甲基苯基硅树脂基体的相容性,消除高陶瓷相含量BaTi4O9/MSR复合材料中BaTi4O9的团聚现象,提高了复合材料的致密度。BaTi4O9粉体经KH550处理后制备的复合材料介电常数增大,介电损耗降低。KH550偶联剂的最佳用量为1.0%,水浴温度60℃,恒温4h。利用现有的各种复合介电模型分析了KH550偶联剂改性前后BaTi4O9/MSR复合材料的介电常数,结果表明:常用的经验模型并不适合BaTi4O9/MSR复合体系,对于未使用KH550改性的复合体系,其介电常数与Yamada方程和Rao的EMT方程拟合结果吻合得较好,拟合得到的形状因子分别为3.47953和0.28989;对于KH550改性后的复合体系,其介电常数与Jaysundere方程计算结果较为接近。