本文以Mg₂TiO₄基陶瓷为研究对象,主要研究Mg₂TiO₄的最佳合成方法和通过不同的添加剂调节Mg₂TiO₄基陶瓷的τ_f,以获得τ_f近0、适用于微波通信的微波介质陶瓷。首先采用传统固相合成法制备Mg₂TiO₄,研究预烧温度和MgO经过1100℃的热处理对预烧粉料和陶瓷烧结特性和微波介电性能的影响。发现最佳预烧温度为1190℃,烧结的Mg₂TiO₄陶瓷为多孔性陶瓷,并且MgO不热处理对Mg₂TiO₄活性的提高有帮助,能降低烧结温度和提高微波介电性能。以MgO不热处理、1190℃合成的Mg₂TiO₄为基体,针对Mg₂TiO₄-CaTiO₃陶瓷难烧结成瓷的特点,通过添加第二种低熔点氧化物ZnNb₂O₆,探讨ZnNb₂O₆和CaTiO₃两种添加剂对Mg₂TiO₄陶瓷相成分、微观形貌和微波介电性能的影响,并成功改善了陶瓷的烧结特性。研究发现添加少量ZnNb₂O₆能提高Mg₂TiO₄-CaTiO₃陶瓷的致密度、εr和Q×f,并降低τ_f。添加SrTiO₃虽然能促进Mg₂TiO₄烧结,调节τ_f,但是制备的Mg₂TiO₄-SrTiO₃陶瓷的εr过低,不适合实际使用。因此选择用品质因数和τ_f都较高的Ca0.8Sr0.2TiO₃来调节Mg₂TiO₄陶瓷的τ_f。在(Mg_0.09Co_0.01)₂TiO₄-Ca0.8Sr0.2TiO₃体系中发现了Ca/Sr偏离4,接近3,偏离原因需要进一步探讨。并且Mg₂TiO₄晶粒容易随着烧结温度的增高迅速长大,导致体系的εr在高温下不断增加,Q×f值和τ_f值下降,τ_f值下降的原因需要进一步分析。通过在Mg₂TiO₄添加Co以提高Mg₂TiO₄基体材料的介电常数,选择用高品质因数的Ca_0.8Sm_0.4/3TiO₃来调节(Mg_0.09Co_0.01)₂TiO₄的τ_f值。体系中存在(Mg_0.09Co_0.01)₂TiO₄、Ca_0.8Sm_0.4/3TiO₃、和(Mg_0.09Co_0.01)TiO₃三相,仍存在较多气孔,但陶瓷的晶粒尺寸更小,也没有(Mg_0.09Co_0.01)₂TiO₄晶粒易长大的现象,因此获得了良好的微波介电性能。同时,体系的τ_f值不受烧结温度影响,随着烧结温度增加,晶粒长大,气孔减小,陶瓷的εr缓慢增加,Q×f值呈先增加后下降趋势。