固相反应制程技术是目前制造介电陶瓷材料的生产方法之一。在众多微波介电质材料中, Ba5Nb4O15具有高电介质以及低损失特性,可用於低温共烧陶瓷技术(Low Temperature Cofiring Ceramic Technology)的选择材料之一。本研究将分三种方向探讨Ba5Nb4O15材料与固相反应制程之关联及影响。 第一阶段是探讨阳离子空缺型Ba5Nb4O15材料的高温烧结行为,在无施加压力的条件下,最高烧结密度仅能达到理论值的93%,当烧结温度高於1250°C,密度将随烧结温度提升而逐渐下降,此去烧结现象来自於烧结温度高於1250°C晶粒开始异常成长以及温度高於1350°C後,铌离子还原反应所造成。虽然微波特性的介质常数下降,但是品质因子却可以提高到40,000以上,其原因与钙钛矿结构中阳离子晶格有序化程度有强烈的关联性。 第二阶段是探讨Ba5Nb4O15粉末在研磨过程中的机械化学行为。在无球磨粉碎条件下,品质因子可以提高至40,000以上,但是研磨後钡离子溶出晶格体,产生的BaCO3结晶物质析出於水系浆料中,烧结後密度以及品质因子明显下降。由於微观结构的烧结晶粒成长具有优选方向,利用X-ray绕射极图分析以及EBSD方法确认(0 0 5)为优选结晶面,与前次实验相同,米勒指数 (0 1 13)平面的有序化程度与品质因子有强烈的关联性。 最後阶段则是研究少量添加物质CuO以及B2O3的低温助烧结行为,大幅度地降低烧结温度达400°C以上,可以将此组成用於与银共烧结的积层陶瓷结构中,并且无银扩散反应的现象,由微观结构分析确认经过研磨制程也会产生BaCO3析出物质。