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随着信息技术的高速发展,微波介质陶瓷凭借高介电常数、高品质因数和近零的谐振频率温度系数等优点,被广泛的应用于微波传输、电子对抗等领域。科学技术发展对电子元器件集成化及小型化的要求,使得微波介质陶瓷的多功能性方面也逐渐受到重视。为实现器件多功能性的要求,本文以CaTi03-LnAl03(Ln=La,Nd,Sm)系微波介质陶瓷为研究对象,通过研究稀土元素、烧结助剂,探索该陶瓷的烧结温度区间、结构、介电性能及储能性能的变化规律;然后引入氰酸酯树脂,制备其复合材料,探索固化工艺、结构和介电及储能性能的变化规律。(1)通过固相反应法制备了 0.7CaTiO3-0.3LnAlO3(Ln=La,Nd,Sm)及(1-x)CaTiO3-xNdAlO3(x=0.1～0.5)陶瓷材料,并探索了陶瓷材料结构和性能的变化规律。制备0.7CaTiO3-0.3LnAlO3陶瓷材料中,当Ln分别为La、Nd、Sm时,晶体结构未发生改变,均为简单钙钛矿结构,但晶胞体积逐渐减小,陶瓷材料的介电常数和Q.f值逐渐下降。储能密度在Ln=Nd时取得最大值为0.161J/cm3,微波性能为:εr=43.9、Q·f=34610GHz、τf+2ppm/℃;制备(1-x)CaTi03-xNdAl03(x=0.1～0.5)材料时,晶体结构未发生改变,但随x的逐渐增大,晶面间距逐渐减小,介电常数逐渐减小,Q·f值逐渐增大,储能密度逐渐增大。陶瓷材料的储能密度在x=0.5时取最大值为0.212J/cm3,微波性能为:εr=30.8、Q·f=50321GHz、τf=-60ppm/℃。(2)制备0.7CaTi03-0.3NdA103(简称CTNA30)陶瓷材料,在陶瓷材料中添加堇青石玻璃(简称MAS),研究了其结构和性能的变化规律。随MAS添加量的增加,晶体结构未发生改变,均为简单钙钛矿结构,但晶胞体积逐渐增大,介电常数逐渐降低。MAS添加量为5%,于1250℃下烧结后,取得最佳微波性能:εr=42.4、Q·f=12612GHz、τf=69ppm℃。当MAS添加量为10%得最大储能密度0.150J/cm3。(3)将氰酸酯树脂(CE)融化后渗入预先压制的0.7CaTiO3-0.3LnA103(Ln=La,Nd,Sm)及(1-x)CaTi03-xNdAl03(x=0.1～0.5)陶瓷片中,制备复合材料,研究了其介电及储能性能。制备0.7CaTiO3-0.3LnAlO3/CE复合材料中,当Ln分别为La、Nd、Sm时,结构均匀度较好,当Ln=Nd时,储能密度取得最大值0.148J/cm3,微波性能:εr=15.7、Q·f1425GHZ、τf=+265ppm/℃;制备(1-x)CaTiO3-xNdAlO3/CE复合材料中,随x的增大介电常数逐渐减小,Q·f值逐渐升高。当x=0.2时,储能密度取得最大值0.285J/cm3,微波性能:εr=19.1、Q·f=1310GHz、τf=+248ppm/℃。