随着航天、国防科技的发展,透波材料已成为研发的热点。Si BON材料综合了Si O2和BN透波材料的优点,具有优良的介电性能和稳定的力学性能,符合天线罩透波材料对承载、防护和透波等的要求,可作为新一代天线罩材料。本研究通过溶胶-凝胶法制备Si BONC纤维前驱体,除碳氮化后制得Si BON纤维;以Si BON纤维和Si₃N₄为原料制备了Si BONf/Si₃N₄透波材料,借助热重分析（TG）、红外光谱分析（FT-IR）、扫描电镜（SEM）、元素能谱分析（EDS）和X射线衍射仪分析（XRD）等测试手段,探讨了Si BONC纤维前驱体的合成、除碳及氮化过程对Si BON纤维形貌和组成的影响,研究了Si BONf/Si₃N₄透波材料的力学性能、介电性能和微观结构的关系。Si BONf/Si₃N₄透波材料的性能影响因素有:Si BON纤维预处理、Si BON纤维含量、成型制度和烧结温度等。Si BON纤维含量为30 wt.%的Si BONf/Si₃N₄透波材料在2-10 GHz下介电常数为3.41、介质损耗角正切值为0.0085、抗弯强度为152.6 MPa及断裂韧性为5.67 MPa·m1/2;SiBONf/Si₃N₄透波材料内部固溶体-立体网状结构是影响材料介电性能、力学性能、气孔率和收缩率的重要因素。该结构为在烧结助剂Al2O3和Y2O3的作用下,Si BON纤维黏连、收缩结合成立体网状结构及与氮化硅结合成置换固溶体,产生孔隙而成。这种结构降低了材料的介电常数,增大了材料的气孔率和收缩率。通过蒙特卡洛理论及有限元方法相结合简单推导了适合Si BONf/Si₃N₄透波材料相对介电常数的经验公式:此外,简单探讨了SiBONf/Si₃N₄透波材料的透波机理,认为固溶体-立体网状结构及气孔相会降低波透过材料时的损耗,降低介电常数,提高材料的介电性能。对氮化硅基透波材料的发展有一定的借鉴作用。