ZrN作为一种超高温陶瓷（UHTCs）具有高熔点、高硬度、高耐磨性和良好的导电性,由于ZrN的强共价键、高熔点、扩散系数小导致其烧结难度很大,通过反应烧结制备超高温陶瓷被认为是一种低耗的制备方法。Si₃N₄-ZrO₂二元系统反应可合成ZrN,但反应会产生高于50%的烧失量。本文通过引入碱土金属氧化物,利用Si₃N₄-ZrO₂-SrO三元系统反应合成ZrN,使得SiO₂-Si₃N₄-ZrO₂-ZrN四元系统形成互易关系,并结合热力学计算和XRD物相分析,对Si₃N₄-ZrO₂-SrO三元系统分别在1500℃和1700℃时的反应途径进行研究。结果表明:当烧结温度为1500℃时,Si₃N₄-ZrO₂-SrO三元系统可生成ZrN+SrSi₂O₂N₂和ZrN+Sr₃Si O₅+SrZrO₃的复合相;当烧结温度提高到1700℃时,反应产物中与Zr N复合的物相不仅有SrSi₂O₂N₂和Sr₃SiO₅+SrZrO₃,还生成了Sr₂Si O₄+SrZrO₃和Sr₇ZrSi₆O₂₁+SrZrO₃,其中SrZr O₃是ZrO₂-SrO二元系统反应的结果,然而此反应产物并不处于Si₃N₄-ZrO₂-SrO三元系统里,而是穿过它到近邻的亚系统。为确定ZrN与周围物相的平衡关系,选择1500℃研究了邻近系统的相关系并最终提出了ZrO₂-ZrN-SrO-Sr₃N₂-SiO₂-Si₃N₄（即Zr-Sr-Si-O-N）系统的三棱柱相图。Si₃N₄-ZrO₂-SrO三元系统的数个反应可被用于在较低温度时一步反应制备ZrN复相陶瓷。这些固相反应可为反应烧结ZrN陶瓷和ZrN复合材料提供新的途径。根据Si₃N₄-ZrO₂-SrO三元系统相关系,所有生成Zr N的取代反应均会有氧气放出,因此添加适当的吸氧剂是必要的。本研究分别采用了难熔金属Zr、Ti和碱金属Ca作为吸氧剂辅助Si₃N₄-ZrO₂-SrO系统制备ZrN超高温陶瓷,研究了与ZrN共存的X相、Si₃N₄添加量以及ZrN相含量对ZrN陶瓷性能的影响,分析了制备不同陶瓷复合相时的烧结过程和物相结果。实验结果证明,三种金属辅助烧结均充分吸氧并可制备ZrN复相陶瓷,但Zr和Ti两种难熔金属的辅助效果较碱金属Ca更为显著,其中Zr与Ti辅助Si₃N₄-ZrO₂-SrO系统制备ZrN陶瓷的抗弯强度最高可达402MPa,而Ca辅助仅为230MPa。同时,与ZrN共存的含氮硅酸盐（SrSi₂O₂N₂）相较硅酸盐（Sr₂SiO₄）相更有助于提高ZrN陶瓷的力学性能,且Si₃N₄适当过量或加入一定量的Zr N对反应制备ZrN陶瓷的力学性能亦是有利的。