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本论文主要以Li嵌入A3B8O21型六方六元环类钙钛矿Ba3Nb4Ti4O21陶瓷和新型A(B1/2W1/2)O3型复合钙钛矿陶瓷为研究对象,合成制备出了Ba3LixNb4-xTi4+xO21(0≤x≤1)、LiBa3Nb3-xSbxTi5O21(0≤x≤3)、LiBa3Ta3-xSbxTi5O21(0≤x≤3)、Ba(Li2/5W3/5)O3等具有优异微波介电性能的系列陶瓷,并对这些体系的制备、相结构以及微波介电性能进行了研究。 (1)采用传统的固相反应法合成制备了Ba3Nb4Ti4O21类钙钛矿陶瓷固溶体,并对其介电性能以及介电弛豫现象进行了研究,研究得到Ba3Nb4Ti4O21陶瓷的微波介电性能可能与氧空位浓度有关,再结合Ba3Nb4Ti4O21陶瓷的结构,设想通过引入Li+来填入六方六元环的空隙,从而调节其微波介电性能。通过对设计合成的Ba3LixNb4-xTi4+xO21(0≤x≤1)体系的研究发现,该体系无第二相生成,致密度高,端元化合物LiBa3Nb3Ti5O21(x=1)较Ba3Nb4Ti4O21(x=0)具有更优异的微波介电性能,其介电常数εr为78,Q×f为9,800GHz,谐振频率温度系数τf为205ppm/℃,烧结温度从1320℃(x=0)降低到1100℃(x=1)。但是其谐振频率温度系数过大,为了得到近零的谐振频率温度系数,我们分别用等价的Sb5+离子和Ta5+离子来取代B位Nb5+离子,制备出了LiBa3Nb3-xSbxTi5O21(0≤x≤3)和LiBa3Ta3-xSbxTi5O21(0≤x≤3)体系,研究发现,LiBa3Nb3-xSbxTi5O21(0≤x≤3)体系随着x值的增加,样品的εr值从78减小到了27,Q×f值从9,800GHz增加到了29,400GHz,谐振频率温度系数τf从205ppm/℃降到了-25ppm/℃,当x=2.7时,可以得到τf近零的微波介电陶瓷。LiBa3Ta3-xSbxTi5O21(0≤x≤3)陶瓷体系随着x值的增加,样品εr从55.5减小到了27,Q×f从18,480GHz增加到了29,400GHz,谐振频率温度系数τf从70ppm/℃降到了-25ppm/℃,当x=2.1时,可以得到τf近零的微波介电陶瓷。 (2)采用传统的固相反应法在1040-1140℃合成制备出了Ba5Li2W3O15陶瓷固溶体,经过对样品的XRD图谱进行分析,我们可以得出所有陶瓷样品均存在第二相BaWO4。EDS能谱分析也证实了Ba5Li2W3O15陶瓷样品中确实含有BaWO4化合物。在1120℃时,陶瓷样品可以达到最大致密度,表面无明显空隙。随后我们对Ba5Li2W3O15陶瓷样品的微波介电性能进行了测试,在1120℃时,Ba5Li2W3O15陶瓷样品的微波介电性能达到最佳,其介电常数εr为25.4,Q×f为39,000GHz,谐振频率温度系数τf为10ppm/℃。