Ba₂Ti₉O₂₀及BaTi₄O₉具有成本低、原料价格便宜、微波介电性能优异等特点，成为微波介质陶瓷中的经典材料，是微波介质陶瓷材料领域的研究热点，已经广泛用于滤波器、谐振器、天线等微波器件。然而，采用固相法制备，形核率低，合成温度及烧结温度高（～1400℃）是不可避免的难题。采用湿化学法制备能显著提高形核率，实现低温制备，但存在合成过程复杂、繁琐、原料价格昂贵、需要利用特殊设备等问题。本课题以低成本钛酸丁酯、乙酸钡为原料，采用无水溶液柠檬酸盐法制备Ba₂Ti₉O₂₀、BaTi₄O₉，克服其他湿化学方法制备上存在的缺陷，探索简单的湿化学法制备工艺，降低Ba₂Ti₉O₂₀、BaTi₄O₉的合成温度，并缩短合成保温时间，获得单相的Ba₂Ti₉O₂₀、BaTi₄O₉；系统研究了不同煅烧工艺条件对陶瓷烧结性能、微观结构以及微波介电性能的影响，并原位掺杂SnO₂、ZrO₂氧化物，进一步降低合成温度，获得最佳的制备工艺条件以及介电性能。（一）两步煅烧法低温合成BaO-TiO₂体系微波介质陶瓷粉体研究。针对其他工艺方法复杂繁琐等缺点，采用无水柠檬酸盐法经过两步煅烧制备单相Ba₂Ti₉O₂₀、BaTi₄O₉。研究了BaO-TiO₂体系溶胶-凝胶的形成条件、形成稳定凝胶的原料用量的配比，获得了澄清稳定的凝胶。对凝胶进行两步煅烧（750℃／3h然后1200℃／2h）得到了单相的Ba₂Ti₉O₂₀及BaTi₄O₉，比固相法合成温度低了约150℃。（二）不同煅烧工艺对BaO-TiO₂体系微波介质陶瓷粉烧结及介电性能影响研究。在柠檬酸凝胶低温制备BaO-TiO₂系微波介质陶瓷粉体的基础上，探讨了不同煅烧工艺对陶瓷烧结性质、微结构及介电性能的影响。经750℃一次煅烧再经1200℃二次煅烧的粉体的烧结性质、微结构以及介电性能优于750℃、900℃一次煅烧的粉体。对比固相法，烧结温度降低了约150℃，获得的介电性能如下：Ba₂Ti₉O₂₀陶瓷，在1250℃烧结4h，ε_r=38.4，Q×f=19320 GHz（at 4.6GHz），τ_f=8.7ppm／℃；BaTi₄O₉陶瓷，1250℃烧结4h，ε_r=36.33，Q×f=28100 GHz（4.6GHz），τ_f=16.2ppm／℃。（三）原位掺杂SnO₂、ZrO₂的Ba₂Ti₉O₂₀微波介质陶瓷特性研究。在柠檬酸凝胶法低温制备单相Ba₂Ti₉O₂₀的基础上，采用湿化学原位掺杂ZrO₂、SnO₂，改善SnO₂、ZrO₂在主体相中分布的均匀性，进一步降低Ba₂Ti₉O₂₀合成温度，研究了SnO₂或ZrO₂对Ba₂Ti₉O₂₀结晶过程的影响、粉体的烧结特性、烧结体的微观结构以及微波介电性能。SnO₂、ZrO₂的原位掺入能使Ba₂Ti₉O₂₀析晶温度进一步降低到1100℃。SnO₂、ZrO₂掺入对介电性能有很大影响。在1200℃烧结保温4h，SnO₂、ZrO₂掺杂Ba₂Ti₉O₂₀获得的微波介电性能如下：SnO₂掺杂Ba₂Ti₉O₂₀陶瓷，ε_r=37.01，Q×f=20010 GHz（at 4.6GHz），τ_f=8.6ppm／℃；ZrO₂掺杂Ba₂Ti₉O₂₀陶瓷，ε_r=37.46，Q×f=20540 GHz（at 4.6GHz），τ_f=6.3ppm／℃。