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钛基复合材料由于优异的综合力学性能等优点,在众多领域都有广泛应用。TC4钛合金因其更加突出的低密度及耐蚀性等特点,成为了基体材料选用最多的材料之一。但现有钛合金及钛基复合材料仍存在强度和塑性方面不能达到理想状态等问题,引入均匀分布的大量高强高硬陶瓷相带来其硬度与强度提升的同时,却导致了材料塑韧性出现大幅度的下降,均质材料甚至包括一般的复合材料都很难满足强度与韧性兼备的需求。考虑制备出的复合材料要具备组织密实结合紧密的特点,具有优异力学性能和抗蠕变性能的同时,还要兼顾简化制备工艺、成本控制等因素,本课题采用原位自生粉末冶金法制备增强体包围在基体周围的准连续网状增强钛基复合材料,选择5μm的ZrB2为增强相原料材料,粒径范围为120150μm的TC4钛合金为基体材料,通过低能球磨及热压烧结技术反应制备系列ZrB2-TC4复合材料。为了探究混杂增强对性能的提升效果,添加3μm的Si进入复合材料体系中,通过光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射分析（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等技术,分析材料的显微组织并测试其室温、高温力学性能及蠕变行为,建立显微组织和力学性能之间的关系。选择ZrB2能够通过只添加一种增强相原料而同时获得TiBw的第二相强化效果以及Zr的固溶强化效果,室温抗拉强度从TC4的844MPa提升到1063MPa,提升比例高达26%,复合前后二者延伸率分别为7.9%和8.2%,抗拉强度明显提升的同时钛合金良好塑韧性得到了保留;高温下力学性能随着高熔点陶瓷增强相的引入从439MPa至501MPa提升14.1%。ZrB2-TC4系列复合材料的增强相含量对于复合材料的室温及高温力学性能来说存在一个最佳含量比例,增强相含量从3 vol.%增加到6 vol.%,复合材料室温抗拉强度呈持续上升趋势,增加到9 vol.%时抗拉强度出现下降;同一温度下材料的高温抗拉强度随着材料增强相含量的上升而增大,当增强相含量从3 vol.%增加至6 vol.%时增加幅度最大,且能够维持材料较好的延伸率。综合比较得出,增强相含量为3 vol.%时复合材料能够在提升室温、高温强度的同时,仍旧保持较好塑性,综合性能最佳。添加Si后在复合材料中形成细小弥散的硅化物阻碍了晶界移动,对高温力学性能贡献较大,600℃时含Si 0.5 wt.%复合材料抗拉强度627MPa比未添加的501MPa提升25.1%。合金元素对于材料蠕变性能有较大影响,Si和Zr对ZrB2-TC4体系复合材料的抗蠕变性能都有较大的改进和帮助。Zr的固溶对α钛和β钛均有相稳定作用能最大化的让晶界对位错起到阻碍作用,同时Zr的存在能细化硅化物析出物的晶粒尺寸,达到细化晶粒的作用;Si固溶及形成硅化物存在于基体材料中,形成大块的溶质-空位气团对位错的运动起到拖曳作用提高了材料的蠕变抗力;Si的细小弥散硅化物能够对位错攀移起阻碍作用,同时生长在β相周围的细小弥散能够对α/β界面的滑移起到障碍作用,钉扎位错,强化抗蠕变性能。