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现代通信技术的革新对以微波介质陶瓷为基础的微波电路器件提出了更高的要求，而其中的低介电常数类微波介质陶瓷具有介电常数(εr)低、品质因子(Q×f)高并且频率温度系数(τf)接近零的特点，因而能够满足新型的毫米波器件的应用要求，具有广阔的应用前景。Zn2SiO4陶瓷具有较低的介电常数、低的介电损耗和高的热导率，是一种性能优异的低介陶瓷材料，且原料价格低廉，来源丰富。但也存在着烧结温度高，频率温度系数较大的缺点。针对这些缺点，本文对Zn2SiO4体系陶瓷的低温烧结和微波介电性能进行了系统研究，本文主要研究结果如下：
㈠研究了固相合成的Zn2SiO4陶瓷的烧结特性和微波性能，通过TiO2添加，改善陶瓷系统的烧结特性和微波性能，获得了一种介电常数9左右、品质因数较高和温度系数接近于零的低介高频微波陶瓷，为高频微波电子元器件的制备提供了一种新的材料选择。纯Zn2SiO4陶瓷在1310℃烧结获得优异的介电性能；εr=6.66，Q×f=69700GHz，τf=—50.29ppm/℃，当TiO2的添加量为11wt％时，Zn2SiO4-TiO2陶瓷可以获得近零的频率温度系数，烧结温度降低了近100℃，在烧结温度1200℃可以获得最佳的介电性能，介电常数εr=9.55，Q×f=60700GHz,τf＝+2.21 ppm/℃。
㈡通过溶胶凝胶法制备粉体和添加低熔点烧结助剂实现了陶瓷体系在1000℃下低温烧结。溶胶凝胶法制备的Zn2SiO4粉体，由于其颗粒大小均匀，平均尺寸更小，具有更高的烧结活性，与固相法相比，能有效地降低陶瓷烧结温度150℃，且陶瓷的性能也有所改善，在1150℃可以获得最佳的介电性能，介电常数εr=6.62，Q×f=75000GHz，τf=—59.13ppm/℃。CuO助剂加入Zn2SiO4-TiO2陶瓷中，能使Zn2SiO4-TiO2陶瓷的烧结温度降的更低，添加5wt％CuO的Zn2SiO4-TiO2陶瓷，在烧结温度1000℃可以获得良好的介电性能，介电常数εr=9.284, Q×f=50400GHz,τf=-12.67 ppm/℃。