采用热压烧结工艺液相烧结非晶纳米Si₃N₄粉体，制备了SI₂N₂O-Si₃N₄和SI₂N₂O-Sialon纳米陶瓷，通过试验研究与有限元模拟相结合，研究了两种陶瓷材料的超塑性成形性能和成形规律。采用两种粉体混合方案，热压烧结制备了SI₂N₂O-Si₃N₄和SI₂N₂O-Sialon纳米陶瓷。采用第一种粉体混合方案，在1600℃保温60min烧结体的相对密度为98.2%，晶粒平均直径小于280nm。烧结体平均晶粒尺寸在烧结温度低于1700℃时，均小于500nm。采用第二种混粉方案，当烧结温度低于1600℃时，可制备SI₂N₂O-α-Sialon复相陶瓷，晶粒直径小于100nm，为典型纳米材料。对SI₂N₂O-Si₃N₄陶瓷进行拉伸变形试验，陶瓷在1550℃，应变速率为4.7104s-1的条件下，最大延伸率可达到65%，变形应力小于20MPa左右。在1550℃，压头压下速率分别为0.1mm/min、0.2mm/min、0.5mm/min的条件下，实现了陶瓷半球形零件的超塑性拉深成形。建立陶瓷超塑性拉深成形的有限元模型，并与实验研究相结合，研究了陶瓷在不同条件下超塑性拉深成形过程中，成形体径向和厚度方向的尺寸变化，得到了陶瓷超塑性拉深成形过程厚度和径向尺寸改变的基本规律。对SI₂N₂O-Sialon陶瓷进行拉伸变形试验，陶瓷在1550℃，应变速率为4.7104s-1的条件下，最大延伸率可达到110%。在1550℃的低温下，纳米SI₂N₂O-Sialon复相陶瓷能实现以1mm/s的高速率、3.57大挤压比的挤压变形，成形出良好的制件。利用Deform软件模拟了SI₂N₂O-Sialon陶瓷的超塑性挤压过程，得出了不同温度挤压变形的力和行程曲线以及挤压成形过程中应力和应变的分布情况。研究表明，纳米SI₂N₂O-Sialon陶瓷具有较好的超塑性，能实现大挤压比挤压变形，可以进行工程陶瓷零件的超塑性成形。