中文摘要：

本项目研究了B4C陶瓷基复合材料制备工艺，SiCw-Si-B4C复合材料微观结构和强韧化机理，多壁碳纳米管（MWCNTs）增强B4C基复合材料的制备与性能，B4C陶瓷基复合材料烧结致密化过程。研究结果说明1) 在B4C基体中添加Si，可以显著提高B4C陶瓷的烧结致密化过程；2）SiCw对B4C陶瓷具有良好的增韧补强作用；在SiCw-Si-B4C体系中，当Si 含量为 8wt.%，SiCw晶须含量为 10 wt.%时，材料的强度和韧性值分别达到468 MPa和5.70 MPaom1/2。裂纹偏转和SiCw的拔出是SiCw-Si-B4C复合材料主要的增韧机制。3）MWCNTs由于高的长径比特点，对B4C陶瓷有较好的增韧作用。对于MWCNTs 1 wt.%的碳化硼陶瓷基复合材料，其弯曲强度、断裂韧性和维氏硬度分别为506 MPa、5.57 MPaom1/2和37.87 GPa。MWCNTs的强韧化主要表现在残余应力产生的晶界强化和MWCNTs的拔出机制。4）烧结过程中由酚醛树脂产生的热解碳与B4C晶粒固溶，致使B4C晶格畸变加剧，导致1600 ℃~1800℃区间B4C陶瓷的快速致密化。