在高超声速环境下,飞行器的安全会受到热环境的考验,而热防护材料的性能优劣对飞行器的安全有着举足轻重的影响,因此对热防护材料力学性能的研究十分关键。陶瓷基复合材料,因为耐高温、稳定性好等优点,成为航空航天中最重要的热防护材料。本文分别针对两种不同的陶瓷基复合材料:二维编织碳纤维增强碳化硅基复合材料和莫来石纤维增强硅氧铝基复合材料,通过MTS材料实验机对其力学性能进行实验研究以及失效定性分析。本文建立细观力学模型,采用混合率以及剪滞理论,对两种陶瓷基复合材料极限强度进行预测。对两种材料的试样在高温(800oC)下进行单向拉伸实验,得到两种材料准静态拉伸实验的应力-应变曲线、弹性模量和断裂应力等力学参数,获得了两种材料单轴拉伸条件下的本构关系。接下来对两种材料开展了应力比R=0.1的高温低频(5Hz)拉-拉疲劳实验,并采用升降法获得材料截断寿命为5×10~5条件下的疲劳极限。实验给出了两种材料高温条件下的双参数疲劳寿命模型,分析了两种不同材料的疲劳特征。实验研究了材料高温条件下材料力学性能随循环次数的变化规律,发现随着循环次数的增加,材料的应变逐渐增加,材料出现了显著的应变棘轮行为。最后,对具有代表性的试件的断口进行SEM电镜观测,观察不同断裂形式试件断口的特点,对比分析断口之间特点的相同与不同之处,进而讨论材料在拉伸载荷下形成损伤、发展、并最终导致整体失效的损伤演化过程。