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已报道的六方钙钛矿微波介质材料中，8层孪生型六方钙钛矿因具有优异的微波介电性能，越来越受关注。本论文在Ba8ZrxTi4-xTa4O24（BZTT），Ba8ZrxTi4-xNb4O24（BZTN），Ba8Cr4-xTa4+0.6xO24（BCT），Ba8Cr4-xNb4+0.6xO24（BCN）和Ba8Al4-xTa4+0.6xO24(BAT)体系通过离子取代和组成设计来探索新的孪生型六方钙钛矿介质材料，并对它们展开物相竞争和稳定机制、晶体结构和性能的研究。以下是主要的研究结果: 一、研究体系为Ba8ZrxTi4-xTa4O24（BZTT），即在具有8层孪生型结构的Ba8Ti3Ta4O24中用Zr4+等价取代Ti4+，研究B位离子半径大小对该陶瓷体系的物相稳定，结构和性能的影响。发现样品在1300℃烧结时，在x=0.1?0.8区间合成纯的10层孪生型六方钙钛矿相。在1400℃时，在更宽的区间（x=0?0.1）合成纯的8层孪生型六方钙钛矿相，而在更窄的x=0.2?0.4区间合成纯的10层孪生型六方钙钛矿相。因此我们观察到了x=0.1组成在不同温度下烧结得到两个不同的单相，说明在这个组成上存在8层和10孪生层相的竞争，但是当Zr含量增加时，这个相竞争被抑制了，也说明该体系中的8层相和10层相的合成是依赖于温度的。8层和10层纯相的电性能测试结果表明，Zr4+取代Ti4+对材料的微波介电和导电性能影响不大。样品的交流阻抗测试得到的晶粒半圆对应两个电容平台，说明晶粒的电结构是非均质的。 二、类似于BZTT体系，我们在Ba8Ti3Nb4O24中用Zr4+取代Ti4+，合成Ba8ZrxTi4-xNb4O24（BZTN）系列陶瓷。同样得到8层和10层孪生型六方钙钛矿相，8层相的固溶区间和BZTT体系在1400℃下烧结时的一样（x=0?0.1），10层纯相的固溶区间却比BZTT的窄很多（仅x=0.2）。在这个体系中没有出现10层相到8层相的相转变。陶瓷片的晶粒微观形貌和BZTT的相似，均为片状。掺杂了Zr的8层相和10层相的品质因子Qf~10000GHz，略比BZTT的低。晶粒导电率~10-8?10-5S/cm，活化能Ea~1.3?1.5eV，均与BZTT的相近。电性能测试说明Zr4+对Ti4+的取代同样对材料的微波介电和导电性能没有显著的影响。x=0，0.1，0.3的晶粒半圆也和BZTT一样都包含两个电容平台。BZTT和BZTN体系的晶粒电结构不均质的现象，可能是因为测试温度上升时Ti发生还原反应，或者是因为晶体结构中有的晶粒离子有序，有的晶粒离子无序。由于没有获取BZTN样品的TEM数据，具体的原因还有待进一步研究和讨论。 三、在含有三价离子的Ba8Cr4-xTa(Nb)4+0.6xO24（BCT和BCN）和Ba8Al4-xTa4+0.6xO24（BAT）组成中探索新的8层六方钙钛矿。在这三个陶瓷体系中，我们用Ta5+取代价态更低的Cr3+，同时在晶体结构中引入了B位离子空位。在BCT体系中，我们在x=0?2.2区间得到单一的与Ba2CrTaO6同构的简单8层孪生相，在x=2.4，2.6，2.8组成上得到除了极少量Ba5Ta4O15的超结构8层相。BCT的母体材料的导电率最高达0.04S/cm。当用Ta5+取代Cr3+，材料的导电率下降，x=1，2，2.4组成的导电率在高温测试时最高可以达到0.003S/cm。合成8层超结构相的x=2.6，2.8组成的导电率相近，但比其它Cr含量高的组成（x＜2.6）的导电率低。在提高样品致密度后，样品的品质因子Qf没有得到很大的提高。Qf随样品中Ta含量的增加而增大，谐振频率温度系数τf在-8-10ppm/℃之间变化，因此它的工作频率随环境温度变化的漂移小，有较低的相对介电常数?r~17?22。由于时间有限，目前我们只探索出BCN的8层孪生型六方钙钛矿固溶区间为x=0?1.2，比BCT的窄很多，并且在这个体系上我们没有得到超结构的8层孪生型结构。在BAT的x=1.1，1.5组成上可以得到高纯度的8层相，少量的杂质为BaAl2O4。但是该体系的重复性很低，在重复工作中，有时得到Ba5Ta4O15和BaAl2O4的混合相，有时得到10层相，Ba5Ta4O15和Ba3MgTa2O9同构相的混合相，说明BAT的8层孪生相是亚稳态结构。