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燃料电池因具有能量转换效率高、低排放、模块结构简单及维护检修方便等优点引起了各国政府和学者的重视。双极板是燃料电池的重要组成部件之一,由于其电导率、成型、机械加工性能以及使用寿命等方面有待改善,生产成本有待降低,所以研发双极板新材料成为目前燃料电池产业化技术中的重要课题。本研究通过热压烧结单体粉末制备Ti3SiC2基复合材料,研究烧结工艺和附加添C量对其合成和性能的影响,并加入助烧剂进一步提高双极板复合材料的性能。期望获得可用于燃料电池双极板的复合材料,拓宽其选材范围,提高性价比。根据美国能源部(DOE)对燃料电池双极板的性能要求,对烧结温度和附加添C量进行优选,分析影响Ti3SiC2基复合材料力学性能和电学性能的因素。结果表明：在制备工艺范围内获得的复合材料的性能都能够满足双极板的使用要求,最优制备参数为烧结温度1400℃,附加添C量5wt%,此时复合材料的弯曲强度为447.80MPa,电导率为28155.68s·cm-1,腐蚀液处理后弯曲强度和电导率下降8.43%和5.56%,热震温差为900℃时,剩余弯曲强度为155.71MPa,在40℃～900℃间其平均线膨胀系数为12.22×10-6K-1,900℃时的电导率为5287.9s·cm-1。为提高Ti3SiC2基复合材料的性能,提出加入Al作为烧结助剂的方案,研究烧结温度,保温时间,附加添C量对复合材料的影响。结果表明,随着烧结温度的提高和附加添C量的降低,材料的弯曲强度和电导率增加,而其随保温时间表现出先增加后减小的变化趋势,60分钟时材料的性能最佳。复合材料的整体性能显著提高,完全可以用于燃料电池双极板。对比性能最优的不加助烧剂制备的复合材料,优选的A1助烧复合材料的弯曲强度提高了107MPa,电导率提高了10812.26s·cm-1,腐蚀液处理后弯曲强度和电导率的降幅分别减小了1.1%和0.41%,热震温差为900℃时的剩余弯曲强度高出18.04MPa,在40℃～900℃间材料的平均热膨胀系数减小了0.23K-1,900℃时电导率提高了6563.82s·cm-1。对复合材料导电网络组成的研究表明,随着Ti3SiC2体积分数的降低,复合材料电导率预估公式计算的电导率下降。Ti3SiC2体积分数较大时,复合材料电导率预估公式计算的电导率的误差都较小。当Ti3SiC2的体积分数为73.38时,复合材料的未修正的计算值与实际值相差较大。随着Ti3SiC2体积分数的大幅度减少,未修正的计算值误差稍有变小而修正后的误差明显变大。对电子在复合材料导电通道中运动的研究表明,复合材料中的Ti3SiC2结晶度越高,致密度越高,且其它相较少时,越有利于电子在导电通道中的运动,因而材料的电导率较高。