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摘要:通过将CaSiO3和Al2O3进行复合,探讨了CuO、V2O5、Li2CO3等低温烧结助剂对复相陶瓷烧结性能、物相组成、微观结构和微波介电性能的影响规律;进而通过添加CaTiO3将复相陶瓷的谐振频率温度系数调节至近零,并实现了与Ag电极在900℃的低温共烧。主要研究成果如下:1.系统研究了CaSiO3-Al2O3体系的烧结性能和微波介电性能,通过CaSiO3和Al2O3的相互掺杂,发现CaSiO3与Al2O3反应生成的Ca2Al2SiO7和CaAl2Si2O8相,利用其液相润湿作用,有效降低了Al2O3陶瓷的烧结温度,但恶化了Al2O3陶瓷的微波介电性能;通过在CaSiO3陶瓷中掺杂Al2O3,发现Al2O3与CaSiO3反应生成的Ca2Al2SiO7和CaAl2Si2O8相分布在CaSiO3晶粒的边界,有效阻止了CaSiO3晶粒的异常长大,从而促进了CaSiO3陶瓷的致密化。1wt%Al2O3添加量的CaSiO3-Al2O3陶瓷在1250℃烧结后其介电性能具有较大的提高:r=6.66,Q×f=24626GHz。2.以CaSiO3-1wt%Al2O3为基体材料,通过添加单一的低熔点氧化物助剂,分别实现了添加CuO、V2O5和Li2CO3的CaSiO3-1wt%Al2O3陶瓷在1075℃、1075℃和950℃的低温烧结,并获得了良好的微波介电性能。3.以CaSiO3-1wt%Al2O3为基体材料,通过添加Li2CO3-CuO复合助剂,实现了CaSiO3-1wt%Al2O3陶瓷在900℃的低温烧结,低烧陶瓷能够配制成稳定浆料,流延膜片能与Ag电极实现良好共烧。4.溶胶-凝胶法合成的CaSiO3-1wt%Al2O3-1wt%Li2CO3-0.2wt%CuO粉体,具有较高的烧结活性,可在900℃烧结,并获得了比固相法更高的微波介电性能:r=6.75,Q×f=32115GHz。通过添加CaTiO3,将陶瓷的谐振频率温度系数调节到1.25ppm/℃,并实现了与Ag电极的低温共烧。