微波介质陶瓷作为一种新型的功能陶瓷,广泛应用于谐振器、滤波器、介质天线等微波器件中。随着科学和技术的迅速发展,人们对于信息的需求量越来越大,为了提高信息的传输速率,减少器件的传播延迟时间,低介微波介质陶瓷受到越来越多人的关注和研究。在低介微波陶瓷材料中,硅酸盐体系凭借其独有的硅氧四面体[SiO₄]结构和强大的共价键作用,使得其介电常数比其它介电陶瓷更低。本文探究了几种不同的硅酸盐体系,着重探究了复杂化学键理论和微波介电性能之间的关系。本课题采用固相反应法首先制备了Ca₂MgSi₂O₇陶瓷,研究了不同排蜡保温时间对其微波介电性能的影响,最佳排蜡保温时间可使介电损耗降低一个数量级,达到1.24×10^-4。然后在最佳排蜡保温时间下分别制备了Sr₂MgSi₂O₇、CaCoSi₂O₆和CaMg_1-xNi_xSi₂O₆（0≤x≤0.12）陶瓷,并利用复杂的化学键理论进一步分析了化学键参量和微波介电性能之间的关系。对于Ca₂MgSi₂O₇、Sr₂MgSi₂O₇和CaCoSi₂O₆陶瓷,介电常数、品质因数和谐振频率温度系数分别与键的离子性、晶格能和键能有关。随着键离子性和晶格能的增加,介电常数和品质因数不断增大;键能的增大可使系统趋于稳定,使谐振频率温度系数接近于零。对于CaMg_1-xNi_xSi₂O₆（0≤x≤0.12）陶瓷,介电常数、品质因数分别和极化率、堆积密度的变化趋势相一致,谐振频率温度系数受Si-O键的总键价影响。在微波介电性能方面,在本研究范围内,CaCoSi₂O₆陶瓷具有最低的介电常数,在最佳烧结温度时可低至6左右;Ca₂MgSi₂O₇陶瓷和Sr₂MgSi₂O₇陶瓷的品质因数分别为8016 GHz和22530GHz;对于CaMg_1-xNi_xSi₂O₆（0≤x≤0.12）陶瓷,当x=0.10时,品质因数可进一步提高到56050GHz。