随着微电子技术的发展，电子行业对高介电电容器件（电容器、谐振器、滤波器）和存储器等微电子器件集成化、智能化、微型化的需求越来越高。类钙钛矿结构的CaCu₃Ti₄O₁₂（CCTO）陶瓷因其具有非铅基、巨介电常数、高热稳定性等优异性能受到了广泛的关注。这些优异性能为CCTO陶瓷在电子行业地应用提供了良好的前提条件，但是相对较高的介电损耗值一直阻碍着CCTO陶瓷其走向多样化、实用化的进程，并且CCTO陶瓷巨介电常数的产生机理由至今尚存争议，因此制备具有高介电常数和损耗相对较低的CCTO基陶瓷系统，并探讨相应的介电机制成为了一个有意义的课题。本文首先合成了纯CCTO陶瓷，并对其性能进行了分析。通过向CCTO陶瓷添加SrO-B2O3-SiO₂玻璃（SBS）并改变烧制气氛中氧含量的方法，在CCTO基陶瓷的制备方法、物相组成、微观结构，以及介电性能等方面进行了研究。本文采用了950℃保温12小时的制度预合成了CCTO晶相的粉料，并将其作为后续试验的基础原料。制备CCTO陶瓷时，将烧成温度由10⁴0¹0⁶0℃提高至1100℃，保温时间由2小时延长至12小时，可以发现CCTO陶瓷的平均晶粒尺寸明显增大，介电常数也相应升高，这说明在不进行任何工艺改进的前提下，CCTO陶瓷需要在高温下长时间保温才能获得巨介电常数。因此，CCTO陶瓷的微观结构对于其性能有着至关重要的影响，获得大尺寸晶粒和减少微观缺陷是提高陶瓷性能的关键因素。在晶粒的生长过程中，立方形的CCTO晶粒以“面-顶”、“面-棱”、“棱-棱”等接触方式堆积起来，不可避免的形成了空隙这种微观缺陷。CCTO陶瓷在高于450K温度范围内，发生了弥散相变。这说明在这一温度范围内，CCTO陶瓷具有铁电弛豫的一些特征。SBS玻璃被加入CCTO粉料制成了CCTO-SBS陶瓷，SBS玻璃促进了陶瓷晶粒的生长与陶瓷的致密化。当SBS玻璃的添加量为0²wt%时，晶界的电阻率由4.4×10⁶cm下降至2.2×10⁶cm。当SBS玻璃添加增至3wt%时，晶界的电阻率又回升至3.7×10⁶cm。晶粒的电阻率变化并不明显，均保持在10³0cm。在450Hz⁴0kHz的频率范围内， CCTO-SBS陶瓷在相对较低烧结温度和较短的保温时间的条件下（1050℃，12h），获得了高介电常数（>10⁴）和相对地降低介电损耗。通过阻抗分析可知，CCTO陶瓷具有由半导晶粒组元与绝缘层组元组成的微观电异质结构，这一结构的尺寸效应与电性能变化对其介电性能有很大的影响。本文以调节CCTO陶瓷电异质结构各组元的尺寸与电性质为目的，进行了后续试验，在不同体积比例的N₂和O₂的混合气体中制备了CCTO陶瓷，并对它的介电性能进行了探索。随着气氛中氧气体积比（x）的增加，CCTO陶瓷平均晶粒尺寸下降；晶界电阻率由约2.84×10⁴cm增至1.93×10⁶cm；晶界的导电活化能由0.474eV提高至了0.937eV。CCTO陶瓷电异质结构的变化，对其介电性能影响十分明显，在20Hz¹00kHz的频率范围内，所有CCTO陶瓷均显示出了较高的介电常数（>5×10³）；随着x的提高，介电常数由约2×10⁴降至5×10³。IBLC模型的应用范围较广，可以有效解释CCTO基陶瓷多种介电现象。由IBLC模型可以推得，在室温下CCTO陶瓷的介电损耗主要决定于阻挡层的电阻。