能源电力的快速发展对材料的高温性能提出了更高的要求,传统的高温金属和合金的最高使用温度只有1000℃左右,即使是高温性能优异的碳化硅陶瓷的长时使用温度也只有1650℃,鉴于此,新型耐高温材料对电力行业的发展具有十分重要的意义。本文采用全新的热压烧结工艺（2400℃-2600℃/50MPa/10min）制备了 xZrB₂-NbMo（x=0,15,30,45,60vol.%）和x（70vol.%ZrB₂-30vol.%SiC）-NbMo（x=15,30,45,60vol.%）两个系列的耐高温难熔金属-陶瓷复合材料,采用电子显微镜、X射线衍射仪和其他性能检测设备对复合材料的组织结构、室温力学性能、高温压缩力学性能和高温抗氧化性能进行了测试,对其在室温及高温条件下的变形行为、强韧化机理和断裂机制做了详细的研究。组织结构分析表明,xZrB₂-NbMo系列复合材料中形成的硼化铌相的种类由Nb和B的初始比例决定,30vol.%ZrB₂-NbMo的微观组织最为均匀细小,在添加了 45vol.%和60 vol.%ZrB₂的复合材料中有未反应的ZrB₂剩余且尺寸较大。x（70vol.%ZrB₂-30vol.%SiC）-NbMo复合材料中生成相的种类取决于陶瓷相的添加量,仅在添加了1 5vol.%（70vol.%ZrB₂-30vol.%SiC）的复合材料中发现了共晶组织的存在,在添加60 vol.%（70vol.%ZrB₂-30vol.%SiC）的复合材料中有未反应的ZrB₂剩余且尺寸较大。xZrB₂-NbMo致密度均达到94%以上,最高的致密度出现在30vol.%ZrB₂-NbMo 中,达到99.63%,x（70vol.%ZrB₂-30vol.%SiC）-NbMo 系列复合材料的致密度最高值达到98.69%,出现在x=30vol.%的复合材料中。两个系列复合材料的室温断裂韧性值都与ZrB₂添加量成负相关。SiC的添加可以在ZrB₂的基础上进一步提高复合材料中NbMo固溶体的显微硬度。xZrB₂-NbMo系列复合材料的最高室温抗压强度出现在 60vol.%ZrB₂-NbMo 样品中,为 1 635.91MPa,x（70vol.%ZrB₂-30vol.%SiC）-NbMo 复合材料的最高室温抗压强度出现在陶瓷相添加量为 15vol.%的样品中,为1053.30MPa。室温下,在四种添加了ZrB₂的xZrB₂-NbMo系列复合材料中,铌钼固溶体的最佳ZrB₂含量为30vol.%,ZrB₂与铌钼固溶体反应的最大浓度在30vol.%-45vol.%范围内,高ZrB₂含量样品中的ZrB₂残余改变了相组成并且降低了力学性能。高温下,加入ZrB₂可显著提高xZrB₂-NbMo复合材料的抗压强度。在1100℃以下,含有30vol.%ZrB₂的复合材料综合高温力学性能最佳,包括强度和韧性,归功于其细小的晶粒。在800℃和1000℃的空气气氛下进行压缩实验时30vol.%ZrB₂-NbMo的抗压强度分别约为不添加ZrB₂的纯铌钼合金的6倍和14倍。高温压缩实验及分析表明,xZrB₂-NbMo系列复合材料高温下的韧脆转变温度与ZrB₂含量成正相关,其主要影响因素是铌钼固溶体中溶质元素的含量、孔隙以及间隙溶质原子的存在。就宏观断裂机制而言,对于不含ZrB₂或ZrB₂含量低的样品高温压缩的最终失效模式是由与压缩方向成45°角方向上的剪切失效主导的。但对于ZrB₂含量较高的复合材料而言,大多数样品的断裂模式则是以沿着与压缩方向平行的方向上的劈裂为主。高温氧化实验及分析表明,在700℃氧化时,xZrB₂-NbMo和x（70vol.%ZrB₂-30vol.%SiC）-NbMo两个系列的复合材料都出现了不同程度的“粉化”现象,陶瓷相的添加对该温度下NbMo基体的抗氧化性有一定程度的提高。xZrB₂-NbMo复合材料在900℃和1100℃氧化时,添加ZrB₂可以有效提高纯NbMo基复合材料的抗氧化性,原因是生成的ZrO₂和完整致密的外层B₂O3保护膜增多,但在1200℃时,B₂O₃因大量挥发而失去保护作用,此温度下,可以在添加ZrB₂的基础上添加SiC,通过生成B₂O₃和SiO₂的复合氧化膜来提高铌钼基复合材料的抗氧化性。