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本文以磷酸盐材料在航天飞行器天线罩，制导武器等中的应用为基础，结合磷酸铝（AlPO4）、硼酸铝晶须（9Al2O3·2B2O3）、二氧化锆（ZrO2）、氮化硅（CSi3N4）的优良介电性能及力学性能进行设计，制备出满足要求的透波材料。磷酸盐基复合材料具有热稳定性、强度高、优良的介电性能、抗氧化性、热膨胀系数小以及结构设计性优异等特点，是耐高温、低介电损耗的理想材料，可用于各种特殊环境，广泛运用于各种火箭、导弹及航天飞机上。硼酸铝晶须具有高弹性模量，良好的机械强度，耐腐蚀性，电绝缘性和中子吸收性能，并且其介电常数较低，是作透波材料增强体的一种理想材料。ZrO2的化学稳定性及抗氧化性能好，耐高温，热导率小，并且具有抗热冲击性，可烧结性等。CSi3N4具有高强度，耐高温的特点，耐热震性、抗磨损性、耐蚀性好。因此，选取ZrO2和CSi3N4作为9Al2O3·2B2O3-AlPO4透波材料的添加剂，改善9Al2O3·2B2O3-AlPO4透波材料的介电性能，提高力学性能，以进一步拓宽磷酸铝系透波材料在航天航空及军事领域的发展及应用。利用传统常压烧结技术，选取最佳添加剂含量以及合理的烧结制度，分别制备出ZrO2-9Al2O3·2B2O3-AlPO4陶瓷透波材料以及CSi3N4-9Al2O3·2B2O3-AlPO4陶瓷透波材料，并对材料的力学性能和介电性能分别进行测试，初步探讨材料的增强增韧和透波机理。研究了不同添加剂含量在不同烧结温度下对9Al2O3·2B2O3-AlPO4复合材料显气孔率、相对密度、抗弯强度、维氏硬度、抗热震性、介电性能的影响。实验结果表明：以CSi3N4作为添加剂时透波材料的相对密度、弯曲强度、维氏硬度随烧结温度和CSi3N4含量的增加先增大后减小，当CSi3N4含量为5%，烧结温度为1050℃时综合性能达到最优，抗弯强度为167.29MPa维氏硬度为381.15MPa介电常数3.15，介电损耗为0.0089。复合材料的显气孔率则随着烧结温度的升高和CSi3N4含量的增加先减小后增大，当超过5%时开始减小。CSi3N4-Al2O3·2B2O3、AlPO4复合材料经过1000℃热震后，残余抗弯强度仍可达到原强度的80%。当添加ZrO2时透波材料的相对密度、弯曲强度、维氏硬度随烧结温度和ZrO2含量的增加先增大后减小。ZrO2含量为3%的试样，当烧结温度为850℃时，复合材料的综合性能达到最优，相对密度、抗弯强度和维氏硬度分别为2.01g/cm3、230.58MPa和506.68MPa，介电常数为5.19；复合材料的显气孔率则随着烧结温度的升高和ZrO2含量的增加先减小后增大，当超过3%时开始减小。根据现有的增强增韧理论，分别分析了氮化硅和二氧化锆颗粒增强增韧硼酸铝-磷酸铝的机理及透波机理，由于不同晶粒之间热膨胀系数不同，材料内部的残余拉应力将导致材料晶粒内部及晶界处产生微裂纹，微裂纹释放残余应变，再加上硼酸铝晶须的拔出、裂纹的偏转、晶须的桥联这两方面是提高本复合材料强度和韧性的主要原因。