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随着物联网、5G通讯、多路通讯技术时代的到来,人们对信号的传输速度和质量有了更高的需求,这就对微波介质陶瓷材料的需求更加迫切。尤其是低介电常数和高品质因数以及频率温度系数可调的陶瓷材料成为了研究的热点领域。本文通过高温固相反应法制备具有低介电常数的Ca2Al2SiO7(CAS)陶瓷,Y2.9R0.1MgAl3SiO12(R=Lu,Y,Dy,Eu,Sm)陶瓷,(1-x)Y3MgAl3SiO12-xTiO2(x=0,0.03,0.06,0.09,0.2)陶瓷。(1)通过高温固相法制备Ca2Al2SiO7陶瓷。XRD分析表明该陶瓷为单相陶瓷。Rietveld结构精修表明该陶瓷属于四方晶系,由AlO4与(Si/Al)O4四面体构成五元环结构,Ca原子与周围的氧原子构成八配位多面体结构。样品密度是影响微波介电性能的主要因素。通过变温Raman和变温XRD表明该陶瓷的居里温度点高于900℃。在烧结温度为1440℃时获得最佳的微波介电性能:εr=8.86,Q×f=22457 GHz,τf=-51.06 ppm/℃。(2)通过高温固相法制备Y2.9R0.1MgAl3SiO12(R=Lu,Y,Dy,Eu,Sm)陶瓷。研究了离子半径对Y3MgAl3SiO12(YMAS)陶瓷的物相组成、晶体结构以及介电性能的影响。XRD分析表明,制备的样品都是单相陶瓷,衍射峰与PDF#33-0040匹配,属于立方晶系。当掺入的离子半径与Y3+离子半径最接近时,即Y2.9Dy0.1MgAl3SiO12陶瓷在1525℃时获得最佳微波介电性能:εr=9.4,Q×f=63796 GHz,τf=-35.8 ppm/℃。(3)通过高温固相法制备(1-x)Y3MgAl3SiO12-xTiO2(x=0,0.03,0.06,0.09,0.2)陶瓷,研究TiO2添加量的不同对Y3MgAl3SiO12陶瓷的微波介电性能影响,XRD分析表明,随着TiO2添加量的增加会产生TiO2和Y2Ti2O7的相。随着TiO2的量增加可以降低烧结温度、缩小烧结范围、增大介电常数、使频率温度系数往正的方向移动。在x=0.2时,0.8Y3MgAl3SiO12-0.2TiO2陶瓷在1450℃时获得最佳的微波介电性能:εr=11.7,Q×f=21054 GHz,τf=+5.23 ppm/℃。