碳化硅陶瓷具有优秀的力学、热学以及电学性能,被广泛应用于电子封装与大功率器件的基板材料等领域。本文使用α相六方碳化硅作为主体原料,针对碳化硅陶瓷烧结性能较差、热导率与抗弯强度难以协同提升等问题,分别研究了稀土烧结助剂、氮化铝、增强相的添加以及热压烧结工艺的改进对碳化硅陶瓷微观形貌、物相组成、导热性能以及力学性能的影响,并对影响机理进行了深入分析。研究了不同稀土氧化物/氟化物对碳化硅陶瓷导热性能与抗弯强度的改性机理。稀土氧化物对烧结性能的提升较为明显,但容易残留较多晶间相。添加2 wt%Nd2O3/Gd2O3的样品分别得到了更优秀的热导率（175.7 W/m·K）与抗弯强度（566.9 MPa）。稀土氟化物对碳化硅陶瓷内部杂质缺陷的清除效果较稀土氧化物更佳,但由氟化物生成的挥发性SiF4会导致样品综合性能的降低。添加3 wt%NdF3/YF3的样品分别得到了更高的热导率（165.9 W/m·K）与抗弯强度（594.8 MPa）。稀土氧化物与氟化物的二元复合能够弥补两者助烧机制上的缺点,从而更全面的改善碳化硅陶瓷的综合性能。添加1 wt%Nd2O3-2 wt%NdF3 时,热导率达到 187.8 W/m·K;添加 1 wt%Gd2O3-2 wt%GdF3的样品抗弯强度达到607.6 MPa,均较单独添加稀土氧化物或氟化物时更高。其中,添加1 wt%La2O3-2 wt%LaF3的样品同时得到了较为出色的热导率（178.4 W/m·K）与抗弯强度（584.2 MPa）。交流阻抗测试结果表明,热导率较高的样品中VSi""缺陷浓度往往更低（阻抗更高）,样品缺陷浓度的差异主要取决于稀土烧结助剂自身的化学性质。为了弥补稀土烧结助剂对抗弯强度贡献的不足,引入了氮化铝对碳化硅陶瓷进行强化。氮化铝与碳化硅能够在一定条件下形成2Hss固溶体相并强化碳化硅晶界,提升抗弯强度,但却会导致热导率的降低。氮化铝的添加量为4 wt%时,既有利于促进碳化硅的烧结,也能尽量避免样品的导热性能受到不良影响,得到了较高的热导率（121.7 W/m·K）;氮化铝添加量达到10 wt%时,2Hss相对于晶界的强化效果显著提升,样品的抗弯强度达到736.3 MPa。在此基础上,设计了稀土氧化物/氟化物与氮化铝的三元复合烧结助剂体系,该体系对碳化硅陶瓷的热导率与抗弯强度起到了较好的协同调控作用。添加4 wt%氮化铝、1 wt%La2O3与2 wt%LaF3时（4A1La2La样品）,热导率与抗弯强度分别达到151.3 W/m·K与570.3 MPa,其综合性能显著高于单独添加4 wt%氮化铝的样品。虽然4A1La2La样品的性能略低于La2O3与LaF3二元助烧的样品,但三元复合烧结助剂能够在碳化硅陶瓷中同时引入杂质缺陷清除与晶界强化机制,使样品具有更高的性能提升潜力。烧结气氛显著影响氮化铝与三元复合烧结助剂的助烧效果,在氩气气氛下烧结时,能够更有效地发挥其助烧特性。详细分析了热压烧结的工艺参数对碳化硅陶瓷性能的影响,确定了烧结温度与外加压力的可变范围,并设计了一种新型的两步热压烧结工艺。通过该工艺,能够在显著细化晶粒的同时降低样品内部的VSi""缺陷浓度,使4A1La2La样品的热导率与抗弯强度同步提升至165.3 W/m·K与646.8 MPa。研究了退火处理对4A1La2La样品的性能提升作用。氩气退火能够小幅提升样品的热导率与抗弯强度;氧化退火所生成的氧化层增强了碳化硅基体的残余压应力,能够同时降低晶界热阻与样品内VSi""缺陷浓度并抑制裂纹延伸。在1300℃进行1小时氧化退火后,4A1La2La样品的热导率与抗弯强度分别提升至186.5 W/m·K与753.6 MPa,初步实现了两种性能的协同提升。引入增强相继续对4A1La2La样品进行综合改性。添加适量的BN纳米片时,其能够成为碳化硅陶瓷中的弥散强化相,但却会导致热导率的下降。添加Si3N4晶须时,能够形成力学性能优秀的β-Sialon相并强化碳化硅晶界,提高样品的抗弯强度。纳米碳粉能够修复样品中的微观形貌缺陷并降低VSi""缺陷浓度,当同时添加0.5 wt%Si3N4晶须与0.25 wt%纳米碳粉时,热导率与抗弯强度分别提升至175.4 W/m·K与717.4 MPa。将该样品在1300℃下氧化退火1小时后,其热导率与抗弯强度分别达到192.7 W/m·K与805.3 MPa。初步研究了由热压工艺所导致的各向异性。发现添加BN纳米片或采取退火处理（氩气与氧化退火）均能有效弱化热压烧结碳化硅陶瓷中的各向异性特性,使样品内部的性能表现更加均匀。