在电场作用下,能产生极化效应的材料皆可称为介电材料。介电材料拥有非常广泛的用途,常常被用于电容器、谐振器、滤波器、存储器等电子元器件的制造。随着全球科技的发展,尤其是微电子技术行业的快速发展,传统的介电材料已经很难满足电子元件高性能化和微型化的需要,开发具有高介电常数的介电材料是解决这一难题的关键。具有类钙钛矿结构的高介电材料CaCu₃Ti₄O₁₂（CCTO）,由于拥有异常高的室温介电常数（大于10⁴）,良好的频率稳定性和热稳定性（100-400 K）,是一种潜在的优异高介电材料,具有非常广阔的实用前景。然而CCTO较大的低频介电损耗阻碍了它的实际应用,因此降低低频介电损耗成为了CCTO材料研究的热点。根据之前研究者的结果,CCTO陶瓷由半导性的晶粒和绝缘性的晶界组成,其高介电性质应该起源于内部阻挡层电容（IBLC）效应。相关研究发现,增大CCTO陶瓷体电阻可以有效降低低频介电损耗,而陶瓷体晶界的电阻远大于晶粒的电阻,所以可以通过构建高阻态的相（晶）界来降低CCTO陶瓷的低频介电损耗。本论文设计通过使用高绝缘氧化物CuO、ZnO、Al₂O₃包覆CCTO晶粒增加CCTO陶瓷相界电阻、H₂O₂氧化处理减少CCTO陶瓷氧空位含量以及使用含碳烧结技术提高CCTO陶瓷晶粒晶界氧化程度等方法来降低CCTO陶瓷的低频介电损耗。在本论文中,作者通过溶胶-凝胶法与机械球磨法相结合,制得分散性良好的微米级CCTO陶瓷粉体,然后将ZnO纳米粉体包覆在分散性良好的CCTO陶瓷微米粉体表面,制备出具有高阻态相界的xZnO/CCTO（x=0、0.02、0.05、0.1）复合陶瓷样品。经过表征测试,发现ZnO/CCTO复合陶瓷在100Hz-13 kHz频率范围内,其介电常数高达1.3×10⁵且介电损耗小于0.1,说明ZnO有提高CCTO陶瓷介电常数的作用。本论文又采用了类似的方法设计制备了xCuO/CCTO（x=0、0.02、0.05、0.1、0.2）复合陶瓷,其中CuO在高温缺氧环境中转变为Cu₂O。经过测试,发现Cu₂O不仅可以有效降低CCTO陶瓷的低频介电损耗,还可以提高陶瓷的介电常数频率稳定性,在30Hz-30 kHz频率范围内,其介电损耗低于0.05且最低介电损耗低至0.015,而介电常数依然高达9.0×10⁴。作者依然用类似方法制备出具有高阻态相界的xAl₂O₃/CCTO（x=0、0.02、0.05和0.1）复合陶瓷样品。对制得的陶瓷样品进行了微观结构和电学性质的测试,发现陶瓷样品的CCTO相中析出的铜相（CuO、Cu₂O）与部分Al₂O₃相在高温下反应生成了CuAl₂O₄,CuAl₂O₄的绝缘性极佳,因此本论文实际制得的陶瓷样品为Al₂O₃/CuAl₂O₄/CCTO复合陶瓷样品。研究发现,在20Hz-6.4 kHz频率范围内,Al₂O₃/CuAl₂O₄/CCTO复合陶瓷样品的室温介电损耗低于0.05且最低介电损耗仅为0.019,并且同时保持了较高的介电常数（约3.6×10⁴）。对Al₂O₃/CuAl₂O₄/CCTO陶瓷样品进行H₂O₂氧化处理后,其介电常数依然高达3.0×10⁴,低介电损耗（小于0.05）的频率范围由原来的20 Hz-6.4 kHz拓展到20 Hz-13.7 kHz,同时复合陶瓷的频率稳定性得到轻微提高。我们又使用溶胶-凝胶法制备出了分散性良好的（200 nm左右）CCTO亚微米粉体,并将CCTO粉体与质量分数为2%的石墨粉混合后烧结得到CCTO陶瓷样品。对得到的陶瓷样品进行微观结构和电学性质的测试,发现1020℃烧结10 h得到的陶瓷样品,介电损耗在20 Hz-137 kHz频率范围内低于0.05,尤其在40 Hz-2 kHz频率范围内低于0.01且最低介电损耗低至0.0065,而陶瓷样品在保持低介电损耗的同时其介电常数在测试频率（20Hz-2 MHz）范围内依然具有良好的频率稳定性且高达2.3×10³。1080℃烧结20 h得到的陶瓷样品,介电常数高达4.3×10⁴,在20 Hz-30 kHz频率范围内介电损耗低于0.05且最低介电损耗低至0.009。