氮氧化硅（Si₂N₂O）陶瓷是一种密度低、力学性能好的强共价键的陶瓷材料，具有优异的介电性能、抗氧化性能、抗热震性能，是一种很有前途的结构功能一体化的材料。氮氧化硅（Si₂N₂O）的制备及其组织性能的研究，对其作为航天用天线罩、天线窗透波材料方面的应用，具有重要意义。本文以氮化硅（Si₃N₄）和氧化硅（SiO₂）为原料，以碳酸锂（Li₂CO₃）为烧结助剂，采用无压烧结技术制备了氮氧化硅（Si₂N₂O）陶瓷材料，研究了烧结后材料的致密化行为，结合XRD、SEM等试验方法，研究了烧结助剂含量、烧结温度、烧结时间、成型条件和氮气压对材料的物相组成及显微组织的影响，同时研究了材料的力学性能、介电性能、抗氧化性能、抗热震性能随烧结助剂含量变化的规律，然后采用放电等离子烧结（SPS）以同样的原材料制备了氮氧化硅（Si₂N₂O）陶瓷，与无压烧结进行对比，研究了烧结方式对材料的组织性能的影响。对无压烧结材料的致密化的研究结果表明，烧结机制为液相烧结，随着材料中烧结助剂碳酸锂（Li₂CO₃）含量增加，在烧结的过程中，能够提供更多的液相，促进材料的烧结，使材料具有更高的相对密度，但是当烧结助剂含量过多时，材料中生成的物相又发生分解产生气态物相排出，导致材料的相对密度又下降。研究表明，制备氮氧化硅（Si₂N₂O）所添加的碳酸锂（Li₂CO₃）含量不应该高于7.5mol％。XRD对物相种类的分析及绝热法对物相含量的分析结果表明，不添加烧结助剂的情况下，材料中没有Si₂N₂O相生成，只有Si₃N₄的β相变，添加Li₂CO₃后，材料中就有Si₂N₂O合成。在对烧结温度对物相的影响的研究中发现，升高烧结温度，有利于Si₂N₂O相的生成，在Li₂CO₃含量为2.5mol％时，就可以获得Si₂N₂O相，含量为12.39wt％，但是随着Li₂CO₃含量的升高，Si₂N₂O相发生了分解，说明1700℃下烧结，Li₂CO₃含量不能高于15mol％，而降低烧结温度到1600℃后，在Li₂CO₃含量为10mol％时才合成Si₂N₂O，且在15mol％时仍然未分解，含量为88.13wt％，说明1600℃可获得更多的Si₂N₂O相。在对成型条件对物相的影响的研究中发现，增加压片载荷为200MPa后，在Li₂CO₃含量为2.5mol％时即可以获得几乎纯的Si₂N₂O相，说明高载荷压片促进了Si₂N₂O的合成。在对烧结时间对物相的影响的研究中发现，烧结时间为2h的条件下，材料能够更好的烧结，但是对制备高纯Si₂N₂O不利，Si₂N₂O发生了分解，缩短烧结时间为1h后，材料中可制得更纯的Si₂N₂O陶瓷，在Li₂CO₃为5mol％时得到97.62wt％的Si₂N₂O相。同时通过对比制备Si₂N₂O陶瓷过程中不同氮气压保护的情况，发现氮气压的升高在抑制Si₂N₂O分解的同时还会抑制Si₃N₄的相变。最终确定制备Si₂N₂O的工艺为在200MPa压力下成型后，在1650℃、1h、0.5MPa的N2压保护下进行无压烧结。SEM及EDS分析结果表明，Si₂N₂O的微观形貌按照厚板、薄板、板条、棱柱的顺序变化，随着烧结时间的延长、烧结温度的升高、成型压力的增大、Li₂CO₃含量的增多，Si₂N₂O的晶粒发育的更加完全。对材料的力学性能的研究表明，随着相对密度的升高材料的力学性能不断的改善，且当材料中含有一定量的Si₃N₄相时，材料具有更好的力学性能。对材料的介电性能的研究表明，Si₂N₂O陶瓷具有优异的介电性能，介电常数小，为4.50⁷.12，材料的介电损耗较低，介电损耗不高于0.0151，损耗角正切不高于0.00336，材料的介电性能随着Si₂N₂O相含量的增加以及气孔率的增加而改善。在对材料的抗氧化性能的研究中表明，Si₂N₂O陶瓷具有优异的抗氧化性能，氧化增重随着温度的升高、Si₂N₂O含量的变大而增大，在1300℃的最高氧化增重为9.97mg/cm²。对材料抗热震性能的研究中发现，Si₂N₂O陶瓷具有优异的抗热震性能，随着材料中氮氧化硅相的增多，其临界热震温度升高，最高值为1277℃。SPS烧结制备的Si₂N₂O陶瓷与无压烧结制备的进行对比，发现SPS烧结在10min、1500℃下就可以获得纯度为89.92wt％且致密的Si₂N₂O陶瓷，且具有优异的力学性能，但是观察微观组织发现，晶粒发育并不完全。