连续碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料（Si Cf/Si C）具有耐高温、密度低、高比强度、抗氧化、耐烧蚀、高可靠性等优势,被视为高性能航空发动机热端部件的“明星”候选材料。研究表明,陶瓷基复合材料（CMCs）的服役寿命整体呈现出与应力水平（裂纹）相关的机制,但目前通过传统的应力-应变曲线方式确定的基体开裂应力往往会高于其真实应力,导致复合材料的服役寿命出现较大浮动。另外,服役中的不同载荷致使复合材料产生的基体微裂纹、大裂纹以及界面脱粘等损伤,会为服役环境中的氧化性气氛（如O2,H2O等）侵入材料内部提供通道,进而导致复合材料各组分的氧化并降低其使用效能。因此,亟需提高对Si Cf/Si C复合材料在不同应力下的损伤行为（尤其是裂纹演化）及其对抗氧化性能影响的评估和理解。本课题构建了研究陶瓷基复合材料损伤行为的声发射（AE）、X-射线计算机断层扫描成像（X-CT）等实验平台,以及复合材料在空气气氛下的常/高温力学实验平台,并首先以Cf/Si C复合材料为研究对象,分析了该材料在特定应力水平的加载/卸载过程的损伤特征。结果表明,Cf/Si C复合材料的损伤发展可与其声发射特征紧密关联,该材料自加载初始即产生不可逆损伤,整个加载/卸载过程期间共产生4类基体开裂,分别为:萌生于边缘基体的裂纹,其中某些该类裂纹还可扩展贯穿若干纤维层;存在于内部无纤维束基体层的裂纹;在含横向纤维束的基体内扩展的裂纹;以及形成于含纵向纤维束基体的裂纹。裂纹分布在低于23MPa的应力下几乎没有改变,新生裂纹和旧有裂纹的扩展可在63 MPa卸载后观测到,而高于120 MPa的应力可大幅加快损伤发展和失效。在成功分析了Cf/Si C复合材料损伤行为的基础上,着重探究了Si Cf/Si C复合材料在特定应力水平加载/卸载、疲劳、保载下的损伤发展,发现其声发射特征应力值σmini（损伤形成最小应力）和σonset（大损伤形成的初始应力）普遍高于Cf/Si C复合材料1个数量级,对损伤有更高的抗力,且其原生裂纹密度和尺寸都明显低于Cf/Si C复合材料。除在上述Cf/Si C复合材料内出现的4类开裂形式外,Si Cf/Si C复合材料在单调加载/卸载中还易在孔洞附近产生基体裂纹,在疲劳中则出现易在多种基体成分（如碳化硅和残余硅）边界萌生的裂纹,以及萌生于轴向纤维束内基体,但在扩展过程中被某些轴向纤维阻挡而沿其界面扩展的裂纹。疲劳应力会造成更多的界面损伤并降低其在应用中的效能,疲劳循环中的卸载过程多产生界面的脱粘和纤维的滑移等低能量损伤。保载应力可使早期形成的裂纹变宽,并使轴向桥联纤维长期承受更大应力,提高其断裂的概率。各特定应力水平的保载会使材料在该应力下的损伤几乎达到饱和,而σonset则会因各保载过程而提高。复合材料在80 MPa保载120 h期间并未形成贯穿性开裂或裂纹网络,对其服役性能影响较小。在综合探索了Si Cf/Si C复合材料损伤发展的基础上,本课题重点研究了该材料分别经单调加载/卸载、疲劳、保载等力学加载形式预制损伤后,在1200°C空气气氛中的氧化行为,以及在该条件下的高温疲劳和蠕变行为。研究表明,未预制损伤的复合材料氧化后的拉伸强度保留率均在80%以上,各预制损伤的复合材料抗氧化性能下降幅度较大,且和氧化前的力学处理形式密切相关,其中100MPa保载1 h预制损伤样品氧化后的拉伸强度保留率仅为60%,失效应变则仅为原始复合材料的23%。Si Cf/Si C复合材料固有的开气孔和与样品表面或开气孔相连的多种基体裂纹均可作为氧气扩散侵入材料的通道。复合材料界面附近多是发生氧化反应的位置,且基体会先于纤维氧化。σmini和σonset的降低反映了复合材料氧化严重程度的增加。复合材料进行既定峰值应力的高温疲劳实验时,均未达到106循环周次的疲劳寿命而失效,且随峰值应力的递增其失效时的循环周次大幅减少,其中120 MPa疲劳的平均寿命仅为6207次;而同等条件的蠕变实验除120 MPa保载0.75 h断裂外,100 MPa和80 MPa的蠕变实验均达到12 h而未失效。复合材料的基体裂纹在疲劳应力作用下重复的张开和闭合会在排出气体氧化产物的同时引入氧气等氧化性气氛,进一步促使氧化反应的进行,并将固态氧化产物或材料本身的碎屑引入界面,导致相应纤维在快速的加载/卸载中摩擦磨损严重而断裂失效;而较低的蠕变应力（<100 MPa）作用下,裂纹尺度较低且扩展能力有限,复合材料内部的微小开裂等损伤会被固态氧化产物所封闭,阻碍了氧化反应的进一步进行,因此相对有较高的服役寿命。