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氮化硅(Si<,3>N<,4>)基陶瓷材料,具有高的室温和高温强度、高硬度、良好的耐磨蚀性、抗氧化性和抗冲击性能,被材料科学界认为是结构陶瓷领域中综合性能优良,在高温领域最具有广泛应用前景的一种新材料.本文通过液相烧结非晶纳米Si<,3>N<,4>粉体,制备了具有超塑性的Si<,2>N<,2>O-Si<,3>N<,4>超细晶陶瓷和Si<,2>N<,2>O-Sialon纳米陶瓷,研究了两种复相陶瓷的力学性能和超塑性性能,并采用不同成形工艺对两种陶瓷材料进行了超塑性成形.采用高分子网络凝胶法,亚甲基双丙烯酰胺作为网络剂,利用其活化双键的功能团效应产生高分子网络凝胶,制备了纳米Y2O3和Al2O3烧结助剂粉体.采用两种粉体混合方案(方案A:Si<,3>N<,4>,Y<,2>O<,3>和Al<,2>O<,3>纳米粉按照质量比93:5:2的比例混合;方案B:Si<,3>N<,4>,AlN,Y<,2>O<,3>和Al<,2>O<,3>以质量比72:14:4:10的比例混合),热压烧结制备了Si<,2>N<,2>O-Si<,3>N<,4>超细晶陶瓷和Si<,2>N<,2>O-Sialon纳米陶瓷.超细晶Si<,2>N<,2>O-Si<,3>N<,4>复相陶瓷的硬度和弹性模量较普通氮化硅陶瓷提高很大,1600℃烧结体经退火处理后的硬度可达到22.5GPa,相对应的弹性模量可达到350GPa.其硬度与烧结条件及晶粒尺寸之间存符合正Hall-Patch关系:随烧结温度提高,晶粒尺寸长大,材料的硬度降低.随烧结温度的提高,材料的断裂韧性提高,当烧结温度为 1800℃时,断裂韧性可达到7.5MPa·m<1/2>.增韧机理主要为棒状晶粒的桥接、拔出和裂纹偏转.超细晶Si<,2>N<,2>O-Si<,3>N<,4>复相陶瓷的室温和高温强度均较低,室温最高强度小于700MPa,1250℃的条件下的高温弯曲强度低于300MPa.Si<,2>N<,2>O-α-Sialon复相陶瓷较Si<,2>N<,2>O-Si<,3>N<,4>复相陶瓷的各种力学性能均有一定幅度的提高,当烧结温度超过1700℃时,综合性能提高较为明显,主要原因是由于烧结材料中α-Sialon对材料的硬度和弹性模量的提高起到了积极作用,同时高的Si<,2>N<,2>O相含量,对较高温烧结的复相陶瓷的增韧补强效果更加明显.与普通的Si<,3>N<,4>陶瓷和Al<,2>O<,3>陶瓷相比,Si<,2>N<,2>O-Si<,3>N<,4>复相陶瓷具有很高的抗磨损性能,主要与细晶、致密度高等因素有关.超细晶Si<,2>N<,2>O-Si<,3>N<,4>陶瓷的超塑性性能较差,在1550℃,应变速率为4.7×10<-4>/s条件下,延伸率仅为65％,只能采用变形量较小的拉深、烧结锻造等变形方式成形.