钛酸镁瓷为国内外大量使用的高频热稳定电容器瓷之一，但钛酸镁瓷的介电常数较小，并且介电常数的温度系数绝对值很小，通过加入CaTiO3或SrO可以使其介电性能得到改善，获得一系列介电常数及温度系数不同的瓷料，满足不同场合的需要。钛酸钡瓷具有优良的压电及介电性能，但这些性能随温度和时间的变化大，在钛酸钡中添加少量CaTiO3形成固溶体，就可以改善它的温度及时间稳定性。 本研究中采用的高能球磨法制备钛酸盐陶瓷粉体充分利用高能球磨过程中的机械力化学效应，进而导致组分间的常温固相反应，实现材料的机械力化学合成。此法直接制备最终产物通常需要较长时间的机械处理，所以常常用来制备前驱体，再将此前驱体在较低温度下烧结成陶瓷。 本论文的主要研究内容为采用高能球磨装置行星磨分别对TiO2-MgO-SrO体系(在部分试样中分别掺加一定量的CaO或SrO)和TiO2-BaO-CaO体系(在部分试样中分别掺加一定量的Pb3O4或CaO)用高球磨法进行机械力化学处理，借助XRD、SEM等手段对球磨后混合粉体的组成和结构进行了表征，探索各组分在球磨作用下组织性能变化的规律和机理，并将经过机械力化学活化的物料成型在不同温度下烧结，借助多种检测手段分析机械力化学处理对粉体烧结性能及对烧成温度的影响，以及掺杂物加入量对MgTiO3和BaTiO3陶瓷电学性能的影响。上述所有的实验均进行机械力化学对比实验。 研究结果显示，Ti02-MgO-SrO体系和TiO2-BaO-CaO体系各自的混合物经高能球磨后，球磨初期，随着时间的延长，粉末的粒度急剧下降；进一步球磨，尺寸逐渐趋于稳定。球磨6h，可生成相应的钛酸盐前驱体。说明在球磨前期，输入的机械能主要用于混合原料颗粒的细化；随着球磨过程的继续，当粉末发生相变时，首先形成亚稳相(过饱和固溶体、非晶相等)，再延长球磨时间，亚稳相逐步向稳定相转变，粉末不再细化。因此，适度的控制球磨时间，是获得所需产物的一个重要因素。 球磨后的钛酸盐前驱体在1200℃下烧结即可获得晶粒发育完善、结构致密的烧结体，这比通常的烧结温度要低200℃以上。经8h球磨后于1250℃烧结后的烧结体密度可达其理论值的95％左右，孔隙率较低，且具有较好的力学强度和介电性能。TiO2-MgO-SrO体系掺杂后烧结体介电性能随着镁钙比的不同而有较为明显的变化，当钙的比例升高时，烧结体的介电常数也逐步提高，适当比例钙的加入可以使得烧结体具有理想的介电常数温度系数。TiO2-BaO-CaO体系掺杂后生成的CaTiO3使烧结体介电常数提高，当CaTiO3=5.0％时介电常数最大；随着CaTiO3相的增加，烧结体的损耗值变大，而介电常数随着温度变化率的绝对值减小。为便于进行机械力化学对比实验，同时采用自行设计的搅拌磨研究将TiO2、TiO2与CaO混合的粉体，按不同球磨时间球磨后，其粒度、晶型转变情况以及温度的变化。并对上述实验结果进行测试分析，XRD结果显示，在现有的球磨时间内，TiO2并没有发生晶型转变，CaO和TiO2混合粉体球磨6h没有显示新物质如CaTiO3生成。可能是由于条件所限，自身设计的搅拌磨电机的功率太小，输入能量较低，达不到发生机械力化学反应需要的条件。 对比研究结果证明，机械力化学在高能球磨条件下易于发生，它有别于传统的球磨工艺。通过提高球磨机的转速，增加球磨强度，可以促使非晶态较早形成。影响机械力化学的因素很多，通过本实验验证，尤其应将时间和其它因素区别开来。研究结果验证了机械力化学法在制备高性能功能陶瓷方面的可行性。