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第三代连续SiC纤维具有优异的力学性能、热稳定性和耐辐照性能,在航空航天、先进核能等领域具有广阔的应用前景。本文以国产KD-S型第三代连续SiC纤维为研究对象,系统表征了KD-S纤维的组成结构,探究了组成结构对纤维热稳定性的影响,并采用一体化烧成和活性气氛处理优化了KD-S型SiC纤维的微观组成结构,提高了纤维的热稳定性,并采用弯曲应力松弛法表征了KD-S型Si C纤维的高温蠕变性能。采用元素分析、力学性能测试、XRD表征了两步烧成法制备的KD-S-1纤维基本组成结构与性能,其化学组成为SiC1.03O0.03,强度和模量分别为2.53 GPa和317GPa,β-SiC晶粒尺寸为14.6 nm。采用AES、XPS研究了KD-S-1纤维的表面组成结构,纤维表面存在近600 nm以SiO2和SiCxOy相形式存在的富氧层,主要是热解过程中的硅自由基与环境中的水、氧反应造成的。采用聚焦离子束减薄结合TEM研究了KD-S-1纤维径向上的组成结构,纤维径向上外部为含有单质硅的高结晶结构,芯部为富碳的无定形结构。纤维在氩气中1600、1800℃处理后的强度分别为～2.1GPa和～0.7 GPa,表层含氧相的分解及碳热还原反应是纤维表面SiC晶粒生长,强度下降的主要原因。纤维在空气中1200、1400℃处理后的强度分别为～1.4 GPa和～0.3 GPa,氧化层的形成、厚度的增加及由此产生的缺陷是纤维强度降低的主要原因。采用一体化烧成的方法制备了KD-S-2纤维,其化学组成为SiC1.06O0.03,强度和模量分别为2.65 GPa和321 GPa,β-SiC晶粒尺寸为15.0 nm。一体化烧成避免了硅自由基与水氧的反应,使得KD-S-2纤维表面无富氧层存在,但存在厚度约10 nm的富碳层。纤维径向上的组成结构与KD-S-1纤维基本一致。KD-S-2纤维在氩气中1600、1800℃处理后的强度分别为～2.2 GPa和～1.0 GPa,富氧层的去除避免了纤维表面SiC大晶粒的形成,提高了纤维的耐高温性能。KD-S-2纤维在空气中1200、1400℃处理后的强度分别为～1.9 GPa和～1.1 GPa。KD-S-2纤维表面低的SiCxOy含量降低了氧化速率,减少了氧化厚度增加带来的缺陷,提高了纤维空气中处理后的强度。采用活性气氛处理的方法制备了KD-S-3纤维,其化学组成为SiC1.19O0.05,强度和模量分别为2.62 GPa和296 GPa,β-SiC晶粒尺寸为10.3 nm。活性气氛处理除去了纤维内部的单质硅,使得KD-S-3纤维的碳含量偏高。KD-S-3纤维表面存在厚度约10 nm的富氧层,径向组成上富碳、结构上分布较均匀。纤维在氩气中经1600、1800℃处理后的强度分别为～1.5 GPa和～1.0 GPa,表面无粗大晶粒的形成。KD-S-3纤维在空气中经1200、1400℃处理后的强度分别为～1.1 GPa和～0.4 GPa。富碳的组成使得纤维更易氧化,降低了空气中高温处理后的强度。采用弯曲应力松弛法研究了不同SiC纤维的高温蠕变性能,KD-S纤维1200℃处理1 h开始发生蠕变（m≈0.9）,随着温度升高,蠕变率变大,1600℃处理后,纤维基本不具备弹性形变（m≈0.1）,纤维的抗蠕变性能为KD-S-3>KD-S-2>KD-S-1>KD-Ⅱ,低游离碳含量和高结晶结构是KD-S纤维抗蠕变性能比KD-Ⅱ纤维更好的重要原因。