超高温陶瓷（Ultra-high temperature ceramics）是一类能应用于高温环境及反应气氛中,并保持物理和化学稳定性的一类材料,已被越来越多地应用于国防和航天领域。ZrB₂-SiC体系由于具有优异的力学性能和抗氧化性而成为超高温陶瓷材料中极有应用潜力的材料体系。和其他非氧化物陶瓷一样,ZrB₂中强的B-B共价键和硼原子较低的自扩散系数使得ZrB₂-SiC陶瓷一般需要热压烧结,并且在较高的温度下（＞1900℃）才能实现材料的高致密化,常采取加入烧结助剂来降低烧结温度。前人的研究大多集中在烧结助剂对材料的烧结性能和显微结构的影响上,但烧结助剂的添加虽然可以降低材料的烧结温度,提高材料的致密化程度,但是会影响材料的高温性能如抗氧化、抗烧蚀等性能。对于结构陶瓷材料的研究已证实,原料的粒径的改变也会明显影响材料的性能,因此,有必要从原料粒径的角度去探索材料的性能。本论文以ZrB₂-SiC体系为研究对象（ZrB₂与SiC体积比固定为80:20）,制备了不同原料粒径配比的ZrB₂-SiC复相陶瓷,通过控制原料粒径和选取不同的烧结温度探索ZrB₂-SiC材料的致密化与显微结构演变对材料性能的影响。首先将不同颗粒尺寸的原料匹配,并调整烧结工艺,对ZrB₂-20vol%SiC材料的烧结性进行了研究。以热压烧结制备了ZrB₂-20vol%SiC复相陶瓷,通过变化原料粒径可以得出原料粒径对致密化过程的影响规律,另一方面,通过改变烧结温度,可以了解不同粒径配比的体系完全致密所需要的烧结温度。实验结果表明,ZrB₂-SiC材料的致密度受到ZrB₂粉体粒径、烧结温度和SiC粉体粒径的影响。表现为当选用粗颗粒ZrB₂粉体（14μm）作为原料时,随SiC粉体粒径的减少（平均粒径从5μm降到0.45μm和烧）结温度的升高（1800℃增加到2000℃）,材料的相对密度可以从88%提高到100%;当ZrB₂粉体为细粉时（1.4μm）,材料密度基本上不受SiC粉体粒径和烧结温度的影响,相对密度在98到99%之间变化。因此,选用合适的原始粉体粒径匹配,即使在1900℃的烧结条件下,也可以得到完全致密的材料。论文还研究了ZrB₂-SiC陶瓷原料的不同粒径和烧结温度变化对材料显微结构和力学性能的影响,以期通过采用合适的原料粒径的途径达到改善材料性能的目的。对于1900℃和2000℃烧结的材料的显微结构和力学性能分析结果表明,使用粗粉ZrB₂原料（平均粒径14μm）的ZrB₂-SiC样品的断裂韧性随SiC粒径的增加而显著降低,而使用细粉ZrB₂原料的ZrB₂-SiC粉样品的断裂韧性随SiC的粒径变化不明显,但随烧结温度的升高,断裂韧性明显增大,从1900℃的5 MPa·m^1/2左右增加到2000℃的6.5 MPa·m^1/2左右;当材料中两个相的晶粒尺寸均较小时,强度明显升高达到912 MPa。