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应用于LTCC的介质材料需要满足的条件为:较低的烧结温度、较小的介电常数、较大的品质因素和近零的谐振频率温度系数。Ca5Co4(VO4)6微波介质陶瓷是一种新型的低温烧结微波陶瓷,并具有高的品质因素。本文是以Ca5Co4(VO4)6微波介质陶瓷为研究对象,通过传统的固相反应法进行样品制备。为得到较高Q×f值,分别系统研究了Ca、Co和V的非化学计量比对Ca5Co4(VO4)6微波陶瓷相组成、微观形貌、烧结特性、拉曼光谱和介电性能的影响,并指出了离子极化率、相对密度、平均晶粒尺寸、气孔率、晶格常数、离子有序度、晶胞体积与微波介电性能的联系;在此基础上通过添加TiO2、CaTiO3对谐振频率温度系数进行调零,同时指出了TiO2和CaTiO3的添加对基料陶瓷样品的相组成、微观形貌和微波介电性能的作用规律。最终,制备出应用到LTCC的微波介质陶瓷。首先,系统研究了Ca、Co和V的非化学计量比对Ca5Co4(VO4)6微波陶瓷各项性能的影响。研究结果表明:(1)所有样品都为单一晶相;(2)当Ca离子不足时,降低了烧结温度,促进了晶粒完全生长。Ca4.95Co4(VO4)6陶瓷样品在875°C烧结温度下的微波介电性能:εr=10.22,Q×f=53906GHz和τf=-72ppm/℃;(3)Co离子含量不足时,促进了晶粒生长,增强了微观结构致密性,进而提高了Q×f值。Ca5Co3.95(VO4)6陶瓷样品在875°C烧结温度下的微波介电性能如下:εr=10.1、Q×f=54100GHz和τf=-68ppm/°C。(4)V离子缺陷时抑制了晶粒不正常的生长,使得晶粒小而均匀,同时提高了微观结构的致密性、结晶度和离子有序度,大幅度地提高了Q×f值。Ca5Co4V5.95O24在875°C温度下烧结得到的微波介电性能:εr=10.6、Q×f=72990GHz和τf=-72.4ppm/°C。其次,通过以Ca5Co4V5.95O24为基料添加TiO2、CaTiO3对其谐振频率温度系数进行调零。Ca5Co4V5.95O24陶瓷样品的谐振频率温度系数随TiO2、CaTiO3添加量的增加而增加。当TiO2添加量为10wt%时,在925°C温度下烧结,两相复合材料具有良好的微波介电性能:εr=13.7、Q×f=19159GHz和τf=0ppm/°C。CaTiO3添加量为6wt%时,在925°C温度下烧结,两相复合材料具有优异的微波介电性能:εr=14.56、Q×f=20354GHz和τf=-2.5ppm/°C。