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以导弹燃气舵、火箭发动机喷管喉衬及高温压头等为应用背景,本着以B<,4>C替代B粉末制备TiC-TiB<,2>陶瓷基复合材料的经济性要求,采用自蔓延高温燃烧合成(SHS)结合准等静压工艺(PHIP)成功制备了TiC-TiB<,2>陶瓷基复合材料.利用多种试验手段和分析方法对合成材料的组织结构、力学性能以及抗氧化、压缩、抗热震和抗烧蚀性能进行了研究.根据热力学第一定律,对Ti-B<,4>C-Cu三元体系反应生成的TiC、TiB<,2>、TiB和Ti-Cu等化合物的焓变、自由能及绝热温度进行了理论计算和分析.热力学计算结果表明:反应中首先生成Ti-Cu金属间化合物,然后生成TiC、Ti-B中间相和TiB<,2>,但高温时Ti-Cu和Ti-B中间相完全转化成Cu和TiB<,2>,因而最终产物只有TiC、TiB<,2>和Cu.随着Cu含量的增加,Ti-B<,4>C-Cu体系的绝热温度降低,当Cu含量大于70wt％时,体系绝热温度低于1800K,反应将不能自发维持.Ti-B<,4>C-Cu三元体系反应激活能的理论计算、差热分析及淬熄实验表明:Ti-B<,4>C-Cu体系微观反应机制主要为溶解—析出和扩散-反应两种机制,即反应初期由于生成Cu<,x>Ti<,y>而表现出的溶解-析出机制以及主体反应阶段Ti-B<,4>C之间发生的固-液扩散反应机制,二者共同存在.工艺参数对Ti-B<,4>C-Cu三元体系的燃烧反应过程有着重要的影响,采用正交优化法并结合具体实验确定了反应体系预制块的最佳相对密度为55％左右,预压力为4MPa;燃烧时的最佳延迟时间为7s,高压压力为180MPa,高温保压时间为10s.研究了TiC-TiB<,2>/Cu复合材料在750℃-1000℃区间的高温压缩行为,试样的变形可以分弹性阶段、稳定流变阶段和失效阶段.材料最大应变在5％~10％之间,高温时变成"鼓形",试样最后基本上是沿轴线45°方向发生脆性断裂.利用等离子电弧加热器考察了材料的抗热震及抗烧蚀性能,结果表明,随着金属Cu含量的增加,TiC-TiB<,2>/Cu复合材料的抗热震性增强,而抗烧蚀性能降低,综合试验结果认为,含40％Cu的复合材料具有较好的抗热震和烧蚀性能.材料中具有耐高温、耐冲刷的高强度陶瓷骨架以及高温下汽化吸热的金属Cu粘接剂,二者的综合作用使材料具有抗烧蚀性.