随着空间观测技术的迅猛发展,作为关键组件的空间光学反射镜得到了研究者的广泛关注。应用中要求反射镜的尺寸大、所用材料热膨胀系数小、强度大、质量轻。因此,只有提高反射镜材料的相关性能才可在不影响反射镜口径的前提下获得轻质反射镜。目前,反射镜常用材料主要有铍、铝、铍铝合金、碳化硅和玻璃（低膨胀石英玻璃和微晶玻璃）等材料。上述各种材料都有各自的优势,同时也有不同的缺点。例如,铍金属具有毒性,加工困难,成本高;金属铝和碳化硅光学性能较差;玻璃材料机械性能较差（与金属和陶瓷相比）,刚度低。因此,寻找一种相对完美的空间反射镜材料具有重要意义。本文以组分可调、密度低、具有极低的热膨胀系数的玻璃材料为研究对象,通过引入高强度纤维来解决玻璃材料机械性能较差的缺陷,引入β-锂霞石降低材料整体的热膨胀系数,为空间反射镜提供一种轻质、低膨胀、高强度的玻璃基复合材料。传统的冷等静压成型法制备大尺寸三相复合材料时存在生坯强度低、不均匀的问题,这些都会导致大尺寸部件性能的均匀性低及后续加工难的问题。针对以上问题,本论文提出了采用注浆成型工艺制备大尺寸三相玻璃基复合生坯,不仅可以大大降低冷等静压法对纤维的损坏,而且可以实现一次性成型的目的,最终得到性能优异的（φ70 mm,φ109mm）玻璃基复合材料生坯。为进一步提升材料的力学性能,从纤维种类与纤维排列方式两方面着手,研究了不同纤维对复合材料的增韧效果和纤维定向排列对材料力学性能的影响。主要的研究内容和结果如下:（1）莫来石纤维/β-锂霞石/硼硅玻璃复合材料注浆成型研究。通过研究浆料的p H值、分散剂加入量、混料时间以及固相含量对浆料的影响,发现在p H=11,分散剂添加量为0.3 wt%、球磨时间30 min、固相含量为60%时,可制备均匀稳定的浆料,其Zeta电位绝对值为51.7 m V,粘度为34.6 m Pa·s,通过注浆成型,获得φ70 mm和φ109 mm且性能良好的三相复合材料生坯。经无压烧结后,获得了尺寸分别为φ59.6 mm、φ94 mm的复合材料烧结体,复合材料密度为2.32 g/cm~3,抗弯强度为83.1 MPa,热膨胀系数为1.9×10-6/K。（2）氧化锆纤维和莫来石纤维排列方式对复合材料的力学性能的影响。结果表明,氧化锆纤维增强的复合材料内部仅有少许微孔,玻璃与β-锂霞石颗粒间的界面粘结良好,复合材料的致密性和力学性能均有所提高（与莫来石纤维增韧复合材料相比）,密度和抗弯强度分别提高了6.03%和8.30%。通过理论模型,计算了不同纤维空间排布下复合材料的力学性能。利用强磁场的磁化作用,在浆料固相含量为60%时,重力、磁场强度分别为1 G/16 T的条件下,制备了莫来石纤维定向排列的复合材料。复合材料致密性提高,密度为2.35 g/cm~3。