由于高温力学性能、化学稳定性、电绝缘性、抗蠕变性和抗热震稳定性优异,并具有低密度、低热导率、低热膨胀系数等特点,莫来石陶瓷成为制备连续纤维增强陶瓷基复合材料重要的基体材料之一,在航空航天等高温工程领域和热防护领域具有广阔的应用前景。本文合成了两种用于制备莫来石复合材料的溶胶,选用了两种针刺纤维编织物作为增强体,采用溶胶-凝胶法进行针刺纤维编织物/莫来石复合材料的制备。利用TG-DTA、XRD、FT-IR、SEM、旋转粘度计等测试手段对溶胶及凝胶的稳定性、莫来石化过程和烧结性能进行探索;利用动静态疲劳测试系统、电子万能试验机、高性能全自动压汞仪、激光热导率仪、高温热膨胀仪等对针刺纤维编织物/莫来石复合材料的力学性能、孔隙率、孔径分布及热物理性能进行测试、表征。研究了凝胶助剂种类及用量、AlCl3·6H2O用量和反应温度对凝胶时间、凝胶效果及产物成分的影响。按照质量比m(EtOH):m(H2O):m(AlCl3·6H2O)=10:10:13制备铝溶胶;按照质量比为m(Et OH):m(H2O):m(TEOS)=2:1:10制备硅溶胶;按照化学计量3Al2O3·2SiO2配制莫来石溶胶(T溶胶)。保持化学计量不变,将自制硅溶胶替换为购买的高纯硅溶胶,配制莫来石溶胶(S溶胶);反应温度为65℃;按照摩尔比n(PO):n(AlCl3·6H2O)=3:1加入PO使溶胶转变为凝胶。合成的两种莫来石溶胶都具有较低的粘度、较好的稳定性,1200℃热处理1h后陶瓷产率分别为9wt%和11wt%。以TEOS为硅源合成的凝胶莫来石化温度较低(约为980℃),热处理过程中由无定型结构转化为莫来石;以硅溶胶为硅源合成的凝胶在热处理过程中会首先生成铝硅尖晶石然后形成莫来石;以硅溶胶为硅源合成的莫来石溶胶的稳定性和凝胶烧结性能更好。研究了针刺纤维编织物种类和溶胶种类对针刺纤维编织物/莫来石复合材料性能的影响,结果表明,选用针刺碳纤维编织物和S溶胶制备的莫来石基复合材料性能更加优异,优选其分别作为制备莫来石基复合材料的增强体和前驱体溶胶。对复合材料致密化过程进行研究,结果表明,由于溶胶的陶瓷产率较低,导致复合材料制备周期较长。致密化程度对复合材料弯曲强度和断裂韧性的影响较大,莫来石基复合材料只有达到一定致密度时,纤维才能发挥承载作用,从而提高莫来石基复合材料的弯曲强度及韧性。对针刺碳纤维编织物/莫来石复合材料的性能进行优化,并对其热物理性能进行研究,结果表明,提升热处理温度有助于针刺碳纤维编织物/莫来石(Cf/Mullite)复合材料的致密化,进而提升Cf/Mullite复合材料的力学性能。通过硅溶胶浸渗制备了密度为2.09g·cm-3、开气孔率为18.25%、弯曲强度为169.8MPa、断裂韧性为9.15MPa·m1/2的SiO2改性Cf/Mullite复合材料,其弯曲强度比Cf/Mullite复合材料提高了19.4%。静态氧化实验结果表明,Cf/Mullite复合材料经过硅溶胶浸渗后制备的SiO2改性Cf/Mullite复合材料的抗氧化性能更好,分别在1000℃、1200℃及1400℃下静态氧化0.5h后,其失重率分别由10.34%、6.2%、5.4%下降为5.41%、2.72%、3.54%,弯曲强度保留率分别由48.31%、68.28%、70.22%提高到71.43%、90.87%、91.56%。二氧化硅在高温下的粘性流动促进了复合材料的致密化,提升了复合材料的力学性能,并在复合材料表面形成了致密的氧化膜层,提高了复合材料的抗氧化性能。在室温至1000℃,SiO2改性Cf/Mullite复合材料的比热容、导热系数和平均线膨胀系数变化幅度都不大,具有较好的高温稳定性。