1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

微波介质陶瓷是指应用于微波频段电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷 ，是现代通讯中广泛使用的谐振器、滤波器、介质基片、介质导波回路等微波元器件的关键材料。介质滤波器在光通信中也是必不可少的电子器件。微波介质谐振器与金属空腔谐振器相比 ，具有体积小、质量轻、温度稳定性好、价格便宜等优点。目前 ,微波介质陶瓷发展十分迅猛 ，已在便携式移动电话、汽车电话、无绳电话、电视卫星接受器、军事雷达及全球卫星定位系统 (gps)等方面有着十分重要的应用 ，在现代通讯工具的小型化、集成化过程中正发挥着越来越大的作用^[1]。此类材料在性能上应满足以下要求以便于器件的小型化：尽可能高的介电常数ε_r，；尽可能小的介电损耗tanδ或高的品质因子q值（q=1/tanδ，常用q#183;f来表示），以保证优良的选频特性；趋于零的谐振频率温度系数τ_f（τ_f=-α-τ_ε/2，式中α和τ_ε分别表示材料的热膨胀系数和介电常数温度系数），从而保证器件良好的温度稳定性。此外，还要求有低的成本。

微波介质陶瓷材料的低温烧结可归纳为 3 个方面：⑴添加低熔点氧化物或添加低熔点玻璃等烧结助剂；⑵选择自身烧结温度低的陶瓷材料体系；⑶改进粉体工艺方法^[2]。

掺入低熔点氧化物来降低介质材料的烧结温度是目前广泛使用的一种方法。微波介质陶瓷体系中，通过加入低熔点物质的方式来降低烧结温度的同时，助烧剂也会对本征体系材料产生一定的负面影响。例如，①体系材料的元素与低熔点氧化物之间可能会发生反应，致使主晶相含量减弱，或者发生替换产生氧空位和电子缺陷，增加损耗；②如果在烧结过程中有玻璃相的存在，会引起非本征损耗增加。日本在80年代初期，最先研究出微波q值高的zst 介质材料，其介电常数为 38左右，测试7ghz时无载q值为7000，温度系数接近于零，微波介质材料领域的前所未有的重大突破。微观结构与性能是(zr_0.8sn_0.2)tio₄(zst)材料研究的重要部分，揭示了zst材料的微观机理及分析它的结构、组分、与性能有重要意义，对我们分析q值、介电性能及温度系数之间的关系有很重要作用，从而可以引导我们有目的、有针对性地改进材料体系的相关性能^[3]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题研究的是锆锡钛系陶瓷的低温烧结和改性。重点分析了添加剂对微波介质陶瓷烧结温度和性能的影响；并且通过选择适当的工艺方法，如掺杂、固相反应法等，实现陶瓷结构的致密、均匀，从而提高陶瓷体的微波性能。

到目前为止，已经熟悉了实验的前几项基本流程，如配方设计，称料，混合，预烧，研磨，加添加剂，造粒，压片，烧成等过程，用阿基米德法测定样品的体积密度与吸水率；用lcr数字电桥、阻抗仪、agilent网络分析仪测试介电性能；用x-衍射仪(arlx#8217;tra)进行相分析；用扫描电子显微镜(jsm-5900)观察试样表相情况与晶体生长情况。

同时分析烧结温度、升温速率保温时间对复相材料性能的影响，并找出对其性能影响的规律。制定出合理的实验计划和实验步骤，在规定的时间里达到预期的目的。