超高温陶瓷材料具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优点,可用作高温下服役的结构件,也是未来航空发动机热端部件比较有前景的材料,在核工业中也获得了应用,在高温工程方面得到越来越广泛的应用,但其塑性、韧性差,不耐冲击和难以加工等问题限制了它的应用。因此,近年来对陶瓷材料的力学性能进行了广泛的研究。陶瓷材料的力学性能具有很大的分散性,这样很大程度上影响了材料的使用。为了更好的使用陶瓷材料,必须了解它的初始缺陷的影响因素和力学性能。本文主要工作内容如下:第一、主要针对超高温陶瓷材料残余热应力作了相关的理论研究。分析了晶粒尺度、晶间结合能对超高温陶瓷材料热残余应力的影响规律。第二、研究了微观结构对超高温陶瓷的裂纹扩展阻力的影响,发现石墨片层微观结构的存在对超高温陶瓷材料裂纹扩展阻力有很大提升;晶粒尺度的增加在一定程度上能够提高裂纹扩展阻力,但是效果并不明显。第三、本文研究了加载速率与应力集中对材料失效行为的影响。随着加载速率的增加,陶瓷材料强度逐渐降低,当加载速率继续增大时,材料强度基本上稳定在一个范围而不再继续减小。加载速率的增加相当于增加了材料的惯性应力,这是测试强度下降的主要原因。本文提出了试验测得惯性应力的方法。第四、本文建立了表面含有切口的试样在三点弯曲作用下存活率的预测模型。并应用于ZrB2+20%SiC+20%石墨这种材料体系,通过理论与实验拟合得出该材料特征体积约为9mm3。同时预测了不同切口半径下材料的存活率随着载荷的变化规律,材料的存活率随着切口半径的增加而增加,当切口半径大于0.25mm后,材料的存活率受切口半径的影响变小。这是由于这种材料属于切口不敏感材料,切口半径变大后,切口尖端应力集中系数基本上不再发生变化。