本文通过热震实验研究了二硼化锆-碳化硅(ZrB2-SiC)超高温陶瓷材料的抗热震性能,考察了氧化铝(Al2O3)陶瓷试件热震后的裂纹形貌特征;利用多点测温的反传热法测量了氧化铝陶瓷圆柱试件在水中热震的表面换热系数;利用测得的表面换热系数计算了试件在热震过程中的温度场与热应力场的分布特征。　　 主要研究内容和结论如下:　　 首先,通过在冷水、沸水和液氮中进行热震实验,分别研究了两种超高温陶瓷材料(ZrB2-SiC-AlN和ZrB2-SiC-C)的抗热震性能。对淬火后的试件进行了弯曲强度的力学性能测试,得到残余强度随淬火初始温度的变化曲线。在冷水中热震时,以上两种材料的临界温差都约为380℃,虽然ZrB2-SiC-AlN的初始强度高于ZrB2-SiC-C,但前者的抗热震性能却不如后者。在沸水与液氮中进行热震实验,两种材料都没有发生明显的热震破坏,这说明沸水和液氮中的材料换热阻力较大。其次,研究了不同尺寸和形状的Al2O3陶瓷试件在室温水中热震后的裂纹形貌。实验结果表明,热震裂纹形貌与试件的几何形状、尺寸和热震温差都密切相关。条状试样由于存在边界效应,其分叉现象要比块状试样严重的多。　　 根据反传热法求解换热系数的原理,通过多点测温法测得了圆柱状Al2O3陶瓷试件在水中热震的表面换热系数。测量结果表明:在淬冷过程中,表面换热系数随试件表面温度的降低先增大到峰值,然后再逐渐减小;热震初始温度升高,换热系数的峰值单调增大,同时换热系数峰值到达的时间以及对应的瞬态表面温度也单调增大。另外,随表面温度变化的换热系数的平均值,即平均换热系数,随热震初始温度的增大而单调增大。通过与已有文献中的结果对比,发现试件的特征尺寸对换热系数的数值具有重要的影响,一般尺寸越大,换热系数越小。　　 然后,利用测得的表面换热系数计算了热震过程中陶瓷试件内部温度场和热应力场的演化。计算结果表明:热电偶处的测量温度与计算温度基本吻合;尽管换热系数的峰值和平均值都是随热震初始温度增大而增大,但无量纲最大热应力并不是单调增大,而是先增大后减小,在热震初始温度约为400℃时达到最大值;当热震初始温度不大于300℃时,测得的换热系数比平均换热系数下的表面温度下降的快,但轴心和巾问层的温度正好相反;在热震初始温度不大于400℃,测量得的换热系数要比平均换热系数下的热应力峰值小,应力峰值到达的时间也比平均换热系数下的更早。