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为探索适合高频和高压应用的介电与铁电陶瓷新材料，本论文系统地研究了充满型钨青铜三元体系MO-TiO2-Ta2O5(M=Ba，Sr,Ca)和MO-TiO2-Nb2O5(M=Ba，Sr)的组成、晶胞结构和介电性能之间的关系，并分析了后者驰豫相变特征。
在BaO-TiO2-Ta2O5(M=Ba，Sr，Ca)三元体系中，Ba6Ti2Ta8O30和Sr6Ti2Ta8O30为四方钨青铜结构，但Ca6Ti2Ta8O30的相组成为立方结构的CaTa2O6与少量的CaTiO3第二相。室温下，Ba6Ti2Ta8O30和Sr6Ti2Ta8O30为顺电相，具有高的介电常数、非常低的介电损耗以及相对较小的介电常数温度系数。然而，名义组成为Ca6Ti2Ta8O30的介电性能与Ba6Ti2Ta8O30和Sr6Ti2Ta8O30陶瓷相差甚远。Ca6Ti2Ta8O30具有较高的介电常数、近零介电常数温度系数以及较低的介电损耗。随着烧结条件的不同，介电常数几乎不变，但介电损耗以及介电常数的温度系数则较为敏感。BaO-TiO2-Ta2O5(M=Ba，Sr,Ca)钨青铜结构体系介电性能可调整空间很大，适用于高频电容器和温度补偿电容器，是一类很有希望的介电陶瓷。
在MO-TiO2-Nb2O5(M=Ba，Sr)三元体系中，室温下为铁电相的Ba6Ti2Nb8O30和Sr6Ti2Nb8O30陶瓷形成了四方钨青铜单相结构。本文研究了它们的微结构和介电性能，揭示了其弥散铁电相变的现象及其本质。与钙钛矿ABO3结构类似，钨青铜结构也是由数个BO6氧八面体共顶连接而成，并且可以从轴比√10c/a偏离1的程度来推测氧八面体的扭转程度。在Ba6Ti2Nb8O30和Sr6Ti2Nb8O30陶瓷中，两者氧八面体的扭转程度相似，故有相似的居里温度(在1MHz时分别为155℃，160℃)。从相变温度附近拉曼光谱随温度的变化以及修正的居里—外斯定律中，可以得出，Ba6Ti2Nb8O30和Sr6Ti2Nb8O30的铁电相变属于位移型相变。由于每个晶胞中含有两种氧八面体，弥散相变的起源很可能是这些氧八面体的无序分布造成的。两种材料在室温下均显示出弱的铁电性，它们的2Pr均为4μC/cm2。
同时，本文对Ba6Ti2Nb8O30和Sr6Ti2Nb8O30在较小直流偏压下的可调度进行了初步研究，测量了室温及铁电相变温度附近，不同频率下介电常数对外加直流偏置电场(0～2kv/cm)的响应特性。在Tm附近、10kHz以及2.1kV/cm的直流偏置电场下，Ba6Ti2Nb8O30和Sr6Ti2Nb8O30获得最大的介电常数可调度分别为2.84％，0.34％，随外加直流偏压变化很小，故有望作为高压稳定的器件。
综上，本论文研究了MO-TiO2-Ta2O5(M=Ba，Sr,Ca)和MO-TiO2-Nb2O5Ⅲ(M=Ba，Sr)三元体系中成分、晶体结构和介电性能之间的关系。同时，对MO-TiO2-Nb2O5(M=Ba，Sr)的铁电相变及电场调谐性作了初步分析。