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连续纤维增韧非氧化物陶瓷基复合材料具有密度低、耐高温、优异力学、抗腐蚀和抗氧化性能,在航空航天领域获得广泛应用。Si-B-C-N系陶瓷备受关注,化学气相沉积(CVD)是制备陶瓷基复合材料界面、基体和涂层组元的有效方法。本文拟选择该体系有代表性的SiC、Si3N4、BN、SiBx和SiCN等作为陶瓷基复合材料界面、基体和涂层的候选材料。通过量子化学结合统计及经典热力学对相关体系进行热力学研究,充分理解CVD法制备上述材料的化学反应过程及其机理,对CVD Si-B-C-N系高温陶瓷材料制备工艺发展具有重要指导意义。本文对Si3N4、BN、SiBx、SiCN及SiBCN陶瓷的CVD先躯体体系涉及的热力学问题进行了系统计算,建立了相关产物的热力学数据库,包括分子在298.15K-2000 K的标准摩尔热容(Cθp,m),标准摩尔熵(Sθm)、标准摩尔生成焓(△fHmθ)和标准摩尔生成吉布斯自由能(△fGmθ)等。利用所得基本热化学数据,根据化学平衡(即系统的总化学势最小)原理,对相关各体系进行了热力学产物平衡浓度分布研究,计算得到CVD工艺参数与固相产物生成量之间的关系,并对部分结果进行了实验对比验证。主要研究内容和结果如下：(1)以BCl3-NH3-H2体系为先驱体制备氮化硼,确定了该体系可能存在的中间产物共144个,其中87个为新产物。通过计算获得其完整的热力学数据,包括分子结构,标准摩尔热容(Cθp, m),标准摩尔熵(Sθm)、标准摩尔生成焓(△fHmθ)和标准摩尔生成吉布斯自由能(AfGme)。利用所得基本热化学数据,根据化学平衡(即系统的总化学势最小)原理,计算了该体系在CVD典型工艺参数(1000 Pa总压,进气比BC13:NH3:H2=1:3:6)和温度范围为300 K-2000 K的产物平衡浓度图。结果表明,BCl3和NH3在300 K即可发生反应,高于2160 K可生成固相硼(B),1800K以下生成立方氮化硼(c-BN),1800 K以上生成六方氮化硼(h-BN)。而纤锌矿氮化硼(w-BN)在此工艺参数下则无法稳定存在。本文同样计算了体系相关固相产物(B, c-BN和h-BN)生成量与温度和先驱体进气比r= BCl3/(BCl3+NH3)的关系,热力学计算结果表明,生成固相产物BN的最佳进气比r=0.5。(2)同样计算获得SiCl4-NH3-H2体系在CVD过程可能涉及的118个(总共161个)新产物的热力学数据。基于所获数据,计算了该体系在CVD典型工艺参数(1000 Pa,总压,进气比SiCl4:NH3:H2=1:3:5和温度范围300 K-2000 K)的产物平衡浓度图。结果表明产生固相产物Si3N4的热力学温度为300 K-1560 K。同样计算了体系相关固相产物(Si和Si3N4)生成量与温度和先驱体进气比r=SiCl4/(SiCl4+NH3)的关系。热力学计算结果表明,生成固相产物Si3N4的最佳进气比r=0.5。(3)对于BCl3-SiCl4-H2-Ar体系,共涉及220个可能的中间产物。本文计算了其中128个新产物的热力学数据,以及该体系在CVD典型工艺参数(总压1atm,进气比BCl3:SiCl4:H2:Ar=4:1:5:5)和300 K-2000 K的产物平衡浓度图。同样还有固相产物(B, SiB6和SiB14)生成量与温度和先驱体进气比r= BCl4/(SiCl4+ BC13)的关系,热力学计算结果表明：固相B生成条件为进气比r>0.8,SiB6的产生条件为0.1< r<0.8,700 K< T<1550 K, SiB1i4的产生条件为r>0.7且温度T>1，400 K。(4)对于SiCl3CH3-NH3-H2体系,总共涉及443个可能的中间产物。本文计算了其中99个新产物的热力学数据,以及该体系在CVD典型工艺参数(1000Pa总压,进气比SiCl3CH3:NH3:H2=1:3:5)和300 K-2000 K的产物平衡浓度图和固相产物(C, Si3N4和p-SiC)生成量与温度和先驱体进气比r= SiCl3CH3/(SiCl3CH3 +NH3)的关系。热力学计算结果表明,Si3N4可在300 K-1200 K生成,β-SiC生成条件为1200 K以上(5)计算了SiCl3CH3-BCl3-NH3-H2体系在气压1000 Pa,温度300-2000 K,先驱体进气比SiCl3CH3:BC13:NH3:H2= 5:1:4:50条件下的产物平衡浓度分布。热力学计算结果表明,在950-1100 K可实现C+SiC+Si3N4+BN的多相共沉积；高于1100 K可实现C+SiC+BN三相共沉积；在700 K-950 K则可实现C+Si3N4+BN的三相共沉积。(6)最后根据各体系的热力学计算结果,在热力学研究条件范围内,与动力学工艺参数的实验结果进行比对,结果表明两者基本相符。本文建立了Si-B-C-N-H-Cl体系所有可能的气相产物热力学数据库,利用该气相产物热力学数据库,结合相关体系的固相产物实验数据,即可计算得到任意工艺参数下的产物平衡浓度分布,这对指导相关材料体系的CVI工艺研究有重要意义。