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碳化硼(B4C)陶瓷密度低、熔点高、硬度高、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、中子吸收截面大，在航空航天、国防军工、先进核能等领域具有广阔的应用前景。但是，B4C晶体结构中共价键成分高达93％，原子激活能高、烧结活化能低，导致材料致密化困难，难以实现复杂形状样品的制备从而在很大程度上限制了B4C陶瓷的应用。反应烧结因为易于实现材料的净尺寸成型和低温制备而受到广泛关注。但目前反应烧结法制备B4C-SiC基复相陶瓷（RBBC）尚存在陶瓷体中游离Si颗粒尺寸大且含量高导致材料力学性能差等问题。 本课题以工业颗粒级配碳化硼为原料，首先通过添加聚碳硅烷调节反应烧结预成型体的孔隙结构促进熔渗反应的进行，提高材料致密化程度的同时降低材料中残余Si的含量;在此基础上，进而以氧化锆为添加剂，利用其与基体的反应调节材料的组成和结构，以提高复相陶瓷材料的韧性。主要研究结果如下: 1.聚碳硅烷添加量对反应烧结预成型体结构产生影响，随着聚碳硅烷添加量的变化，反应烧结预成型体的孔隙半径先减小后增大。当聚碳硅烷添加量为5 wt％时，压汞测试的中位孔径为784.1 nm。 2.研究了反应熔渗Si后得到致密的RBBC复相陶瓷的物相组成和结构。物相分析结果表明材料中主要含有Si、SiC、B4C、B12(C，Si，B)3相。显微结构分析表明，初始原料中的小颗粒碳化硼完全反应转化为B12(C，Si，B)3三元化合物相，大颗粒碳化硼形成明显的核壳结构，并对核壳结构的形成机理进行了深入的分析，主要是受溶解-沉淀和取代反应机理共同影响。 3.熔渗后得到的RBBC复相陶瓷的气孔率随着聚碳硅烷的添加量先降低后增大，抗弯强度呈现先增大后降低的趋势。当聚碳硅烷的添加量为5 wt％时，复相陶瓷材料的密度为2.54 g/cm3，气孔率为0.217％，弯曲强度为319 MPa，弹性模量为402 GPa。 4.在上述研究的基础上，尝试在四个不同的温度点下使用Si-Zr合金进行熔渗反应，均无法得到致密的RBBC复相陶瓷。主要原因是Zr金属单质很活泼，在碳化硼熔渗预制体表面与碳化硼反应，封堵了合金渗入孔道，造成反应烧结碳化硼陶瓷无法致密化。 5.接下来向反应体系中引入ZrO2粉体，通过碳热还原和反应熔渗过程制备得到具有棒状结构的B4C-SiC-ZrB2基复相陶瓷。研究了ZrO2粉体的碳热还原反应过程和不同ZrO2粉体添加量对于熔渗后RBBC复相陶瓷的微观结构和力学性能的影响。1600℃下对素坯进行预烧结后得到熔渗预制体，ZrO2完全转换为ZrB2颗粒，均匀分散在熔渗预制体中。ZrO2的添加对于熔渗后的RBBC复相陶瓷的微观结构具有较明显的影响，盘片状的SiC相逐渐转变为长棒状的β-SiC相，这种微观形貌的改变有利于断裂韧性的增强。当ZrO2的添加量为10wt％，复相陶瓷的断裂韧性为4.56 MPa·m1/2。