随着航天、航空技术的迅猛发展,飞行器的飞行速度、射击范围和打击精度快速提升,对天线罩材料的要求也随之提高。Si₃N₄陶瓷由于其耐高温性、热学性能、力学性能和加工性能好等优势,满足高温天线罩材料的要求。多孔Si₃N₄陶瓷结合了多孔材料和Si₃N₄陶瓷两者的优点,通过多孔化有效解决了Si₃N₄陶瓷介电常数较高的问题,因此在航天航空领域具有广泛的应用前景。但多孔Si₃N₄陶瓷易吸潮,继而影响其介电性能的稳定性。本文在多孔Si₃N₄陶瓷表面制备致密化涂层可望有效解决这一问题。本文采用凝胶注模成型结合气压烧结技术制备多孔Si₃N₄陶瓷,通过引入h-BN为第二相可有效降低其烧结收缩率,固相含量为15vol%,烧结助剂含量为1wt%时,添加5vol%h-BN可使多孔Si₃N₄陶瓷烧结收缩率从14.26%减小到3.72%。随着烧结助剂Y₂O₃和Al₂O₃含量的增加,烧结收缩率增大,致密度不断提高。h-BN含量为5vol%,烧结助剂含量为2wt%,固相含量在15-25vol%范围内,可以得到气孔率为65%-85%之间、透波性能好、力学性能优异的多孔Si₃N₄/h-BN复相陶瓷。以多孔Si₃N₄/h-BN复相陶瓷为基体,采用料浆喷涂方法在其表面制备了SiO₂/CAS（CaO-Al₂O₃-SiO₂）、SiO₂/CBS（CaO-B₂O₃-SiO₂）和Y₂Si₂O₇/BAS（BaO-Al₂O₃-SiO₂）体系的复合致密涂层。复合涂层材料之间具有良好的润湿性,润湿角均在5°-20°范围之间。对于SiO₂/CAS和SiO₂/CBS体系,通过调节SiO₂浆料的稳定性和固含量,对涂覆工艺、烧结助剂含量和烧结温度进行优化,制备出厚度可控、低孔隙率的SiO₂过渡层。在SiO₂过渡层表面涂覆了CAS和CBS玻璃涂层,分别在900°C和1000°C烧结温度下获得了致密、无缺陷的涂层。以Y₂O₃和SiO₂混合浆料作为过渡层,BAS为封孔层,在1350°C时,BAS促进Y₂O₃和SiO₂原位反应生成Y₂Si₂O₇,形成Y₂Si₂O₇/BAS的复合涂层结构。三种复合涂层经过最佳温度处理后表面光滑致密,涂层厚度均匀,涂层与基体紧密结合,形成强键合结构。不同涂层体系的Si₃N₄/h-BN复相陶瓷基体封孔前后的吸水率变化结果表明,基体材料气孔率高,吸水率达到70%,涂覆涂层后吸水率大大降低,SiO₂/CAS、SiO₂/CBS和Y₂Si₂O₇/BAS涂层的吸水率分别降至0.25%、0.21%和0.19%。表面涂覆对材料的介电性能影响不大,涂覆前后介电常数均在2.15左右,介电损耗小于5×10^-3。不同体系涂覆后材料的抗热震性能差别较大,涂覆SiO₂/CAS的材料经历775°C的热震温差即产生明显开裂,而涂覆了SiO₂/CBS和Y₂Si₂O₇/BAS涂层的多孔Si₃N₄/h-BN复相陶瓷基体在经历875°C温差时表面仅出现微裂纹,975°C温差时裂纹的数量增多,尺寸增大,由于Y₂Si₂O₇棒状晶粒的存在能够促进涂层中的裂纹发生明显偏转,在1000°C热震温差下循环20次后明显开裂。涂覆层厚度强烈影响材料的抗热震行为,结果表明,对于Y₂Si₂O₇/BAS体系,涂覆层厚度在30-80μm范围内的材料,具有良好的抗热震行为,经975°C热震温差循环热震5次,无明显的热震裂纹。