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本文通过仿生结构设计与工艺优化，制备出高性能的Si3N4/BN层状复合陶瓷，并对其高温力学性能、抗蠕变性能及烧结助剂的影响进行了系统地研究。结果表明，1000℃以内，Si3N4/BN层状复合陶瓷的抗弯强度及断裂功变化很小；在室温～1300℃温度范围内材料的载荷—位移曲线均呈现出“伪塑性”特征，具有良好的抵抗灾难性破坏的能力；以La2O3-Y2O3-Al2O3为Si3N4基层烧结助剂的Si3N4/BN层状复合陶瓷(LYA-LC)与以MgO-Y2O3-Al2O3为烧结助剂的Si3N4/BN层状复合陶瓷(MYA-LC)相比，具有更好的高温力学性能，尤其在1200℃以上；在空气中1100～1300℃弯曲载荷作用下，LYA-LC的蠕变应力指数为0.96±0.10、蠕变活化能为577.9±83.1KJ/mol，而MYA-LC的蠕变应力指数为2.93±0.22、蠕变活化能为451.8±125.5KJ/mol，研究结果表明晶界滑移与粘滞流动是控制Si3N4/BN层状复合陶瓷蠕变的主要因素；Si3N4/BN层状复合陶瓷的高温氧化行为仅发生在Si3N4基层，中间层BN并未发生氧化，这保证了BN在高温下仍能起到分隔Si3N4基层的作用；选用高温下可形成高粘度液相的氧化物体系作为Si3N4基层的烧结助剂，有利于改善材料的高温力学性能及抗蠕变性能。
首次研究了处于约束状态的Si3N4/BN层状复合陶瓷的防弹性能。结果表明，在7.62mm口径穿甲燃烧弹作用下，与块体Si3N4陶瓷相比，Si3N4/BN层状复合陶瓷的防护系数略有下降，但仍远远高于45号钢，而且其在实弹冲击后不会像块体Si3N4陶瓷那样整体破坏。本文提出混杂结构设计的构思，并成功地制备出Si3N4块体+Si3N4/BN层状复合陶瓷，使其防护系数提高的同时抵抗整体破坏的能力也得到增强。这一研究成果预示着这种新型混杂结构复合陶瓷有望单独作为装甲材料使用，而不再需要粘附有机材料或金属材料背板。
采用放电等离子烧结技术，在较低的温度下(1650℃)，经过较短的时间(保温15分钟)，制备出高性能的Si3N4/BN层状复合陶瓷。材料的密度高达3.18g/cm3，抗弯强度达到660MPa，断裂功达到3800J/m2。研究表明放电等离子烧结为层状复合陶瓷的制备提供了新方法。