近年来随着航空航天事业的快速发展，ZrB2基超高温材料凭借其高熔点、低密度、高导热和高导电等优点，受到各发达国家的高度重视。但ZrB2基陶瓷材料的低韧性、低抗热震性能和低的抗氧化性能一直是限制其广泛应用的关键因素。本研究将仿生层状思想应用于ZrB2基超高温材料，通过流延-叠层-热压的方法制备出层状ZrB2-SiC基复合材料，利用现代分析方法以及测试手段对层状复合材料的物理性能、力学性能、抗热震性能以及抗氧化性能进行了研究。　　本实验制备了以SiC颗粒和Si3N4粉体为界面成分的层状ZrB2-SiC基复合材料，层状ZrB2-SiC-Si3N4材料基体层和界面层厚度约为300μm和30μm，层结构交替排列，无错层。通过对层状材料界面层方向性的力学性能研究，发现层结构的方向性对材料的弯曲强度影响较小，层状材料的测试强度与单相ZrB2-SiC陶瓷强度相近；而层状 ZrB2-SiC-Si3N4 材料平行方向上的断裂韧性高达15.3MPa?m1/2，是层状ZrB2-SiC材料断裂韧性的2.1倍，是单相ZrB2-SiC陶瓷的3.2倍。增韧机制主要是层间热膨胀系数的不匹配，较大的压应力使裂纹在界面层处发生了偏转和分叉，裂纹有效扩展路径明显增加，增加了断裂功。　　层状ZrB2-SiC-Si3N4材料和层状ZrB2-SiC材料在高温下弯曲强度表现为，随温度的升高，强度先下降后升高。层状ZrB2-SiC-Si3N4试样在1500℃时的强度为360MPa，相比1400℃时提高了27%，主要是由于试样表面相比1500℃之前生成了更多的玻璃相，使材料的抗蠕变性能提高，同时玻璃相类似保护膜，减弱了对材料内部的氧化，使强度得到了保持。　　利用水淬法，测试了层状ZrB2-SiC-Si3N4材料和单相ZrB2-SiC陶瓷的抗热冲击性能，临界温差分别为572℃、521℃，层状材料热震后的强度都要高于单相ZrB2-SiC陶瓷。热震温差在1000℃时，单相ZrB2-SiC试样直接发生断裂，而层状材料整体完整，仍具有148MPa的弯曲强度。抗热震性能的提高主要归因于层状结构的引入，分散了材料内部由热冲击产生的热应力，使应力集中减弱，提高了材料抵抗裂纹扩展的能力。　　层状 ZrB2-SiC-Si3N4材料在 1300℃下经过 10h 氧化后，氧化增重量为2.36mg/cm2，弯曲强度降为430MPa，为室温的强度的92%，强度的保持主要是玻璃相对裂纹的愈合以及隔绝空气保护的作用。氧化后层状材料的断裂韧性的急剧降低，主要是由于材料的界面层结构受到氧化破坏，层状结构增韧机制减弱。氧化10h后的韧性为5.3MPa?m1/2，仍高于单相ZrB2-SiC陶瓷在室温下的韧性。可见虽然层状结构在高温下被氧化破坏，但仍发挥了层状结构的增韧作用。