碳化硅（SiC）陶瓷膜具有由支撑体和分离层组成的非对称梯度结构,因其高温稳定性好、热膨胀系数低、热导率高、化学稳定性好以及力学性能优良等优点,被广泛应用于如高温金属熔体过滤、高温烟气处理、化工生产过程分离等高温和强腐蚀苛刻环境中。本文从SiC原料粉体的预处理研究出发,开展了SiC多孔支撑体的低温活化烧结及其烧结机制研究,SiC陶瓷膜显微结构调控以及SiC陶瓷膜的支撑体和分离层的一次共烧及其过滤性能研究。本论文取得的主要研究结果如下:（1）以工业生产的4000#和600#SiC粉体为原料,采用高温球形化工艺,分别在1750℃和2050℃处理后成功得到了球形度为0.78和0.94的近球形粉体,粉体球形化主要通过表面扩散进行。球形化后,粉体的堆积方式发生改变,由此制备的SiC多孔陶瓷具有更窄的孔径分布和更高的力学性能。4000#和600#SiC粉体球形化前后分别经1800℃和2200℃烧结所得样品的抗弯强度从31 MPa和23MPa提高到67 MPa和35 MPa。（2）以600#和10000#SiC微粉为主要原料,Al₂O₃-Y₂O₃为烧结助剂,研究了Al₂O₃-Y₂O₃含量和烧成温度对SiC多孔陶瓷显微结构、物相组成、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,Al₂O₃-Y₂O₃体系烧结助剂通过在烧结过程中形成液相,促进细颗粒向粗颗粒颈部迁移形成烧结颈,进而促进SiC多孔陶瓷的烧结。SiC多孔陶瓷在2000℃以上能形成连通的大孔结构,其抗弯强度随着烧成温度和助剂含量的提高而增大。此时,样品中Al₂Y₄O₉相转变为Y₂O₃相且发生明显失重,表明助剂中Al₂O₃能与SiC反应形成气相SiO、Al₂O和CO,有利于减少残余烧结助剂和晶界相,提高SiC多孔陶瓷的耐腐蚀性能。由此制备的SiC多孔陶瓷在90℃热酸溶液和热碱溶液腐蚀150h后的强度保持率分别为74%和94%。（3）以600#SiC粉为骨架,10000#SiC粉为结合相,B₄C为烧结助剂,研究了烧成温度和B₄C含量对SiC多孔陶瓷性能和微观形貌的影响,探讨了6H-SiC向板状4H-SiC晶体转变的形核和生长机制。其密度和抗弯强度均随烧结温度和B₄C添加量的增加而增大。板状4H-SiC晶体形成的条件为温度高于2200°C且B₄C添加量大于0.5%。B₄C以固溶体的形式掺杂进入SiC晶体,降低了Si和C的扩散活化能,从而使其传质方式从纯SiC的表面扩散转变为由B₄C促成的晶格扩散。B₄C的掺杂改变了6H-SiC的能态结构,并使其处于不稳定状态,促使4H-SiC形核。Si和C原子从6H-SiC扩散到富B的4H-SiC晶核处,从而促进4H-SiC晶体的生长。固相烧结SiC多孔陶瓷在90°C热酸和热碱溶液中分别腐蚀200h后,强度保持率在92.5%以上,具有优异的耐腐蚀性能。（4）以600#和10000#SiC微粉为原料,B₄C为烧结助剂,研究了粗细粉比例和晶型转变对SiC多孔陶瓷显微结构的影响。通过调节粗细颗粒的比例能够在一定范围内调控SiC多孔陶瓷的孔径及其分布。粗颗粒含量从50%增加到80%时,SiC多孔陶瓷的密度首先从2.03 g/cm³提高到2.06 g/cm³,然后逐步下降到1.96 g/cm³。而SiC多孔陶瓷的平均孔径从7.9μm增大到9.1μm,且孔径分布逐渐变窄。B₄C的添加对SiC多孔陶瓷的气孔率影响较小。通过B₄C诱导SiC晶型转变而引起颗粒形貌改变,能更有效地调节SiC多孔陶瓷的孔径及分布。（5）以SiC微粉为原料,硅溶胶和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为造孔剂,研究了造孔剂对SiC多孔陶瓷孔隙率、力学性能和显微结构的影响,探讨了硅溶胶添加量对脱粘结剂后SiC多孔陶瓷素坯强度的影响。以PMMA为造孔剂,可实现气孔率在38⁴9%范围内可调。采用凝胶注模法初步制备了孔隙率接近70%的SiC多孔陶瓷。（6）以120#SiC粗粉和10000#SiC微粉为陶瓷膜支撑体的主要原料,B₄C为烧结助剂,压制为支撑体生坯,然后以自制的600^#球形粉体为SiC陶瓷膜的分离层原料,采用浸渍涂膜工艺在支撑体生坯表面浸涂膜层,干燥后经2200℃高温一次共烧,成功制得具有高强度高孔隙率的SiC多孔陶瓷膜。添加1.5 wt%的B₄C能将支撑体的烧成温度从2350℃降低至2200℃,从而实现了分离层和支撑体烧成温度的统一。一次共烧获得的SiC陶瓷膜的氮气通量达到19406m³/m²·h·bar。