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本文首次以锆英石为原料,对其材料化利用进行了研究,为实现矿产的综合利用开辟一条新途径。在热力学分析的基础上,采用碳热还原(氮化)法制备出ZrO2-SiC和ZrN-Si3N4复合粉体,探讨了其合成机理；将ZrO2-SiC复合粉体应用于Al2O3-C质耐火材料中,研究了其添加量对耐火材料性能的影响；通过原位反应制备了Al2O3-ZrO2-SiC-C系复合耐火材料,探讨了在刚玉质和Al2O3-C质耐火材料中原位生成ZrO2-SiC材料的可行性。还以锆英石、碳黑、氧化铝微粉和电熔刚玉为原料,成功制备出ZrN-Sialon结合刚玉复合材料,并对其性能进行了研究。主要结论如下：(1)分析了CO(g)、SiO(g)、ZrO(g)、N2(g)和02(g)等气相分压对Si-C-O、Zr-C-O、Zr-Si-C-0及Si-C-N-0等体系相稳定性的影响。(2)研究了加热温度和添加La203对ZrO2-SiC复合粉体合成过程的影响,并探讨了其合成机理和La2O3的催化作用机理。结果表明,在本实验条件下,提高加热温度和添加La2O3有利于ZrSiO4的分解及SiC的生成；不添加La2O3时,适宜的合成温度为1600℃；当添加2%质量分数的La2O3时,其合成温度降低为1530℃。(3)以电熔刚玉、天然石墨和酚醛树脂为原料,自合成ZrO2-SiC和工业SiC粉体为添加剂制成Al2O3-C质耐火材料,研究了添加剂加入量对耐火材料性能的影响,并分析了添加剂的抗氧化及抗热震机理。结果表明,添加ZrO2-SiC及工业SiC粉体均有利于降低Al2O3-C质耐火材料的显气孔率,提高其体积密度和常温耐压强度,改善其抗氧化性及抗热震性。在本实验条件下,添加6%质量分数的ZrO2-SiC复合粉体及工业SiC粉后,耐火材料的抗氧化和抗热震性能最佳。(4)以电熔刚玉、天然石墨、锆英石及碳黑为原料,利用碳热还原反应在刚玉质和Al2O3-C质耐火材料中原位合成ZrO2-SiC材料。研究了原料组成、成型压力及加热温度等因素对材料制备及性能的影响。结果表明,以电熔刚玉、锆英石和碳黑为原料,在氩气气氛中于1530℃保温4h可以合成出Al2O3-ZrO2-SiC复合耐火材料;当加入20%(质量分数)锆英石和碳黑时,Al2O3-ZrO2-SiC材料的体积密度为2.58g／cm3。将适量的锆英石添加到Al2O3-C耐火材料中,于1500℃下保温4h可以原位合成Al2O3-ZrO2-SiC-C复合耐火材料；在200MPa压力下成型于该温度下合成材料的体积密度为2.73g／cm3,质量损失率为7.69%。(5)研究了原料组成、加热温度和保温时间等工艺因素对ZrN-Si3N4复合粉体合成过程的影响,并探讨了其合成机理。结果表明,配料组成中碳黑的含量越大,碳热还原反应进行得越完全,但配C量存在一个最佳值；提高加热温度和延长保温时间均有利于ZrSiO4的分解及Si3N4和ZrN的生成。综合考虑,锆英石与碳黑的质量配比为100/40、1500℃保温12h是较理想的合成条件。(6)根据有关反应的热力学数据绘制了Al2O3-ZrO2-SiO2-C-N2体系优势区图,分析了CO气相分压和温度对体系相稳定性的影响。研究了原料组成和加热温度等工艺因素对ZrN-Sialon结合刚玉复合材料制备及性能的影响,并探讨了其合成机理。结果表明,提高加热温度和增加锆英石和碳黑加入量均有利于ZrSiO4的分解及Sialon和ZrN的生成；在本实验条件下,制备ZrN-Sialon结合刚玉复合材料的适宜温度为1500℃。