Mg₂SiO₄陶瓷和CaSiO₃陶瓷均是良好的低介电常数微波介质陶瓷材料体系,但是Mg₂SiO₄陶瓷体系烧结温度高,MgSiO₃相较难消除,而且制备出的材料具有较大的谐振频率温度系数。CaSiO₃体系陶瓷烧结温度范围窄,也影响了其实际应用。本文研究了Zn²⁺、Co²⁺掺杂对Mg₂SiO₄陶瓷烧结性能和介电性能的影响。将Mg₂SiO₄和CaSiO₃粉体以不同比例复合,制备yMg₂SiO₄-（1-y）CaSiO₃系微波介质陶瓷,并研究烧结助剂对其烧结性和介电性能的影响。分别叙述如下:（1）采用固相法制备了(ZnxMg_1-x)SiO₄、(CozMg_1-z)SiO₄陶瓷。实验结果表明:ZnO加入后,一部分固溶到了Mg₂SiO₄晶体中,一部分则与添加的烧结助剂形成了Bi_1.5Zn_0.5(Zn_0.5Nb_1.5)O₇相、ZnNb₂O₆相。Co₃O₄加入后,Co²⁺取代Mg²⁺完全固溶在Mg₂SiO₄晶体中。通过比较,Co²⁺部分取代Mg²⁺所得的陶瓷样品较Zn²⁺部分取代Mg²⁺所得陶瓷样品的损耗要低。在1250℃下烧结3个小时,(Zn_0.075Mg_0.925)₂SiO₄陶瓷的介电性能为:ε_r=7.9,Q=7353（1.8MHz）,τ_c=55.8ppm/℃;(Co_0.025Mg_0.975)₂SiO₄陶瓷的介电性能为:ε_r=7.7,Q=8850（1.8MHz）,τ_c=50.4ppm/℃。（2）采用不同Mg/Ca制备了yMg₂SiO₄-（1-y）CaSiO₃系微波介质陶瓷,实验结果表明:当Mg/Ca比小于0.5时,制备出的陶瓷以CaSiO₃,Ca₂Mg（SiO₇）和CaMgSi2O6相为主晶相。随着Mg/Ca的增加,CaSiO₃相消失,同时样品的烧结温度也升高。在1290℃下烧结3小时,2Mg₂SiO₄-8CaSiO₃陶瓷的介电性能最优:ε_r=8.6 , Q=9278（2MHz） ,τ_c=47.5ppm/℃。为了改善烧结性能,优化yMg₂SiO₄-（1-y）CaSiO₃陶瓷介电性能,以2Mg₂SiO₄-8CaSiO₃陶瓷材料为基体材料,选用Nb₂O₅与Bi₂O₃复合烧结助剂体系。可以发现,烧结助剂的加入能够有效的改善2Mg₂SiO₄-8CaSiO₃陶瓷的烧结,烧结温度降低,同时烧结温度范围得以拓宽,但Bi/Nb以及Nb₂O₅与Bi₂O₃的加入量必须严格控制。当Bi/Nb=1.5时,Nb₂O₅加入量为0.55wt%、Bi₂O₃加入量为1.45wt%时,2Mg₂SiO₄-8CaSiO₃陶瓷在1230℃下烧结具有良好的介电性能:ε_r=9,Q=8236（2MHz）,τ_c=52.1ppm/℃。当Bi/Nb=4时,由于Bi₂O₃挥发较为严重,从而造成样品孔隙率高,致密度下降,助烧作用下降。