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LiMgPO4基陶瓷因具有低固有烧结温度,较高的品质因数(Q×f),较低的介电常数(εr)和体密度,以及与Ag之间良好的化学相容性等特点,是一种可应用于低温共烧陶瓷(Low TemperatureCo-fired Ceramic,LTCC)技术的新材料体系,在高频微波元器件方面有广阔的应用前景。本文采用常规固相烧结法制备了LiMgPO4基微波介质陶瓷,通过热分析(DSC-TG)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和网络分析仪等实验技术手段系统地研究了成分配比和制备工艺对材料的物相组成、显微组织和微波介电性能的影响。首先研究了常规固相烧结LiMgPO4陶瓷的制备工艺。通过DSC-TG分析初步确定了LiMgPO4陶瓷的预烧温度范围,在此基础上系统地研究了主要制备工艺参数对其相组成、显微组织和微波介电性能的影响,确定最佳工艺参数。结果表明,预烧温度偏低或偏高均不利于获得单相LiMgPO4陶瓷,选取合适的烧结温度和升温速率可以提高陶瓷的致密度,从而获得高的Q×f值和εr,而工艺参数的改变对陶瓷谐振频率温度系数(τf)的影响不大。当预烧温度、烧结温度和升温速率分别为750C、900C、3C/min时,可获得单相LiMgPO4陶瓷,且其显微组织致密,相对密度达到95.4%,微波介电性能最佳(εr=6.72,Q×f=72232GHz,τf=-58.2ppm/°C)。研究了Ni2+离子置换对LiMgPO4陶瓷改性的规律,采用常规固相烧结制备了LiMg1-xNixPO4(x=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、1)陶瓷。结果表明,Ni2+对LiMgPO中的Mg2+4进行取代后,均形成了具有正交结构的LiMg1-xNixPO4固溶体,其晶胞体积与x呈反比关系。Ni2+取代Mg2+可显著改善LiMg1-xNixPO4陶瓷的烧结特性,当x≥0.3时,陶瓷的烧结温度可降至800°C,且均能得到较高的相对密度(>96%)。随着Ni2+离子取代量的增加, LiMg1-xNixPO4陶瓷的εr(介电常数测试值)在6.83~6.99之间变化,εm(孔隙修正后的介电常数)逐渐增加,Q×f值逐渐减小,而τf的变化不大,当为LiNiPO4陶瓷时,材料的Q×f值仅为12322GHz。最后,为了改善LiMgPO4陶瓷数值较大且为负数的τf,选取有着相反符号τf的Ba3(VO4)2,通过烧结两者的混合物制备了(1-x)Ba3(VO4)2-xLiMgPO4(x=0.40~0.60)复相微波介质陶瓷。结果表明,两相可共存于复相陶瓷中,并没有新相生成。该复相陶瓷具有良好的烧结特性,仅需850~875C保温2h即可获得致密度大于97%的烧结体。显微组织观察表明,陶瓷晶粒排列紧密,尺寸大小随着LiMgPO4含量的增加而逐渐增大。随着LiMgPO4相对含量的增加,复相陶瓷Q×f值逐渐增大,而εr和τf逐渐减小,适当调整两相的相对含量可将复相陶瓷的τf调节近零。当LiMgPO4为45wt.%时,复相陶瓷经850C烧结2h获得了最佳的综合微波介电性能:εr=9.67,Q×f=50700GHz,τf=1.1ppm/C。