微晶玻璃/陶瓷系低温共烧陶瓷（LTCC）基板材料具有良好的工艺适应性和优异的高频介电性能,有望在微波/毫米波电路组件中得到广泛应用,是LTCC基板材料领域当前的研究热点。调控微晶玻璃的热力学特性（包括软化特性和析晶特性）是实现微晶玻璃/陶瓷系LTCC基板材料烧结致密化并获得优异介电性能的关键。论文以BaO-Al₂O₃-SiO₂（BAS）微晶玻璃/Al₂O₃体系为研究对象,主要研究了玻璃网络形成体（B₂O₃）、网络修饰剂（BaO）、网络中间体（Al₂O₃）、以及碱土金属氧化物掺杂（SrO、CaO、MgO）对BAS微晶玻璃热力学特性的影响,在此基础上制备了BAS/Al₂O₃复相陶瓷并研究了其烧结行为与性能。系统研究了B₂O₃、BaO、Al₂O₃的含量对BAS微晶玻璃热力学特性的影响,结果表明,BAS玻璃的软化温度和析晶温度随B₂O₃和Ba O含量的增加而降低,BaO含量的增加会导致玻璃烧结收缩率的下降;Al₂O₃含量增大可降低玻璃的析晶温度,软化温度会随Al₂O₃含量的增加呈现先降低后升高的规律。通过对比分析各组分对BAS玻璃热力学特性的影响,优选出适宜作为烧结助剂的BAS玻璃组成为B₂O₃ 13 mol%、BaO 24 mol%、Al₂O₃12 mol%、SiO₂ 50 mol%、Li₂O 0.5 mol%、ZrO₂ 0.5 mol%,该微晶玻璃的软化温度为650℃,析出的主晶相为BaAl₂Si₂O₈,析晶活化能为292.25kJ/mol。采用碱土金属氧化物SrO、CaO和MgO对BAS微晶玻璃进行掺杂改性,研究发现,碱土金属氧化物的掺杂会导致玻璃软化温度和析晶温度的提高,析晶活化能的降低;SrO、CaO和MgO的掺杂在不劣化BAS/Al₂O₃复相陶瓷介电性能的前提下,能显著提高其抗弯强度和降低热膨胀系数,其中CaO掺杂作用最明显;进一步改变CaO掺杂量,发现随着CaO含量的增加,BAS/Al₂O₃的抗弯强度逐渐提高,热膨胀系数逐渐减小,但高频介电性能变差,当BaO/CaO的摩尔比为2:1时55BCAS/45Al₂O₃复相陶瓷的综合性能最佳:介电常数为5.818@10GHz,损耗为2.043×10^-3,抗弯强度为155.26MPa,热膨胀系数为6.57×10^-6/℃。以BCAS微晶玻璃为烧结助剂,系统研究了BCAS含量对BCAS/Al₂O₃复相陶瓷结构和性能的影响,结果表明,BCAS/Al₂O₃的主晶相为BaAl₂Si₂O₈和Al₂O₃;随着BCAS玻璃含量的提高,复相陶瓷的烧结致密度先增大后降低,导致抗弯强度和介电损耗亦呈现先升高后降低的趋势。综合考虑BCAS/Al₂O₃的介电性能和机械性能,确定50 wt.%的BCAS玻璃含量为佳,得到BCAS/Al₂O₃基板材料的性能为:介电常数5.675@10GHz,介电损耗1.721×10^-3,抗弯强度164.58MPa。