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近年来，随着通信信息量的迅猛增加和电子信息数字化技术的快速发展，微波通讯技术占据着越来越重要的地位，这就要求微波介质材料具有高的介电常数(εr)，低的介电损耗tanδ(高的Q×f值)和近零频率温度系数（τf)。作为ABO3结构的CaTiO3、SrTiO3和MgTiO3材料因其独特的性能在当前的压电、催化、超导、磁电阻和微波通讯等领域占据着很重要的地位。本论文以CaCO3、TiO2、SrTiO3、Mg(OH)2·4MgCO3·5H2O为原料，以钙钛矿结构的CaTiO3、SrTiO3为研究对象，选取MgO、Al2O3、La2O3、ZrO2、Nb2O5、Ta2O5等为掺杂助剂来改善材料的微波介电性能。重点探讨了Nb2O5单掺对CaTiO3、SrTiO3以及0.95MgTiO3-0.O5CaTiO3(95MCT)复合陶瓷致密度、相组成、显微结构和微波介电性能的影响。 首先，我们以CaCO3和TiO2为原料，采用传统的固相烧结法于1150℃保温3h合成CaTiO3陶瓷粉末，然后采用无压烧结工艺制各了MgO、Al2O3、ZrO2、Nb2O5、Ta2O5(1000ppm)掺杂CaTiO3陶瓷，随后系统地研究了不同量Nb2O5掺杂对CaTiO3陶瓷相组成、显微结构和微波介电性能的影响。结果表明:Nb2O5掺杂对样品的致密度和形貌没有产生太大的影响，所有不同晶粒尺寸下的样品均呈现出典型的等轴状结构。随Nb5+含量的增加，介电常数由于Nb5+的阻尼效应而从179缓慢下降至173(整体下降幅度不足3％)，而Q×f值则先增加后减小。当Nb2O5的掺杂量达到2000ppm时，其Q×f值最高，为11，321GHz，大约是纯CaTiO3陶瓷样品(5，597GHz)的2倍，大质量Nb5+离子的加入以及Nb5+掺杂引起的晶界和氧空位的减少被认为是Q×f值上升的原因。 其次，以SrTiO3粉体为原料，以MgO、La2O3、ZrO2、CaTiO3、Nb2O5(1000ppm)为掺杂物来改善SrTiO3陶瓷的Q×f值。随后系统研究了不同量Nb2O5掺杂对SrTiO3陶瓷相组成、显微结构和微波介电性能的影响。结果表明:Nb2O5掺杂对SrTiO3陶瓷的相结构没有产生明显的影响，但会在一定程度上阻碍样品的致密化，同时促进晶粒的生长。随Nb2O5掺杂量的增加，SrTiO3陶瓷的介电常数由于Nb5+的阻尼效应以及致密度的下降而从296逐渐下降至230左右。1500ppm Nb2O5掺入能够降低SrTiO3陶瓷样品的介电损耗，提高Q×f值(此时样品的介电性能:εr～270，Q×f～6，281GHz，大约是纯SrTiO3陶瓷样品(1，145GHz)的5.5倍）。这主要是因为Nb2O5加入后晶粒长大，大幅度降低了晶界的数量。其次，大质量Nb5+离子的加入可减弱非谐振声子振动从而提高Q×f值。当Nb2O5掺杂量进一步增加时，会由于气孔和空位的增多而使得介电损耗增加，Q×f值降低。 最后，为了获得一种高Q×f值的以CaTiO3和MgTiO3为基复合钙钛矿结构材料。我们以Mg(OH)2·4MgCO3·SH2O和金红石型TiO2为原料，按照r(Mg∶Ti)=1.03∶1进行配料，于1100℃保温3h合成MgTi03陶瓷粉料。随后系统研究了不同Nb2O5掺杂量对0.95MgTiO3-0.05 CaTiO3(95MCT)复合陶瓷相组成、显微结构和微波介电性能的影响。结果表明，95MCT陶瓷中，CaTiO3和MgTiO3由于晶体结构的不同以及Ca2+和Mg2+之间大的离子半径差(＞30％)而不能形成固溶体，只能以主相MgTiO3和副相CaTiO3的形式存在。Nb2O5掺杂对复合陶瓷的致密度和温度系数没有产生太大的影响，但由于Nb5+离子的阻尼效应，介电常数从20.09缓慢下降至19.89(整体下降幅度不足1％)，Q×f值则由于大质量Nb5+的加入、显微结构的变化和电荷补偿效应等因素的影响而呈现出先增加后减小的现象。2000ppm Nb2O5的加入可使95MCT陶瓷获得最佳的介电性能:εr～19.84,Q×f～69,006GHz,τf～4.42ppm/℃。