碳纳米管（CNTs）因其具有低密度、高强度、高模量、高热导率等优异的力学和物理性能,一直以来被认为是陶瓷基复合材料最理想的增强增韧相。然而,CNTs极易发生团聚且与SiC基体间的结合性差,这阻碍了高性能CNTs增强SiC陶瓷基复合材料的制备和发展,使得复合材料的性能未能达到理想的预期效果,有时甚至降低了复合材料的性能。而且,传统的直板状层状复合材料层间结合力弱,裂纹在层间扩展易导致发生层裂。因此,解决CNTs在SiC基体中的分散性及与SiC基体间的结合性问题并提高抗层间裂纹扩展的能力成为CNTs增强SiC基层状复合材料制备的关键技术。本文通过引入B4C改性的树脂碳中间界面层使CNTs与SiC基体间获得理想的界面结合;通过将CNTs做成CNT纸预制体结合SiC原位生成法实现了高体积含量的CNTs在SiC基体中的均匀弥散分布。而且,本文设计了两种新颖结构的CNT纸增强SiC（CNT纸/SiC）陶瓷基层状复合材料,其一为自封闭梯度层状结构,自中心往四周SiC含量逐层增加;另一为纤维独石层状结构,而此结构中每一根纤维亦为自封闭层状结构。这种自封闭结构在防止裂纹扩展、保持结构的整体性和抗环境干扰侵蚀能力等方面具有突出优势。本文对此两种不同结构的SiC基复合材料的力学性能和抗氧化性能进行了详细系统的对比研究,并分析了复合材料独特的显微结构结构及其对性能的影响。本文的主要研究内容和结果如下:1.研究了CNT纸/SiC陶瓷基梯度复合材料的制备及显微结构。自封闭梯度层状复合材料密度为1.63 g/cm3时,开气孔率为4.19%;纤维独石层状复合材料的密度为1.63 g/cm3时,开气孔率为5.89%。孔隙多集中于层间界面处。两种复合材料中CNTs的体积含量均超过35%,且CNTs在SiC基体中均匀弥散分布。两种结构的自封闭层状复合材料均由强的结构层与弱的层间界面组成。结构层厚度为100-200μm,界面层厚度为10-100μm。结构层由B4C弥散强韧化的CNT纸/SiC复合材料构成;界面层由膨胀石墨和SiC晶须（SiC whisker,SiCw）弥散强韧化的树脂碳构成。自封闭层状梯度材料的SiC含量自中心往四周逐渐增多,形成一圈一圈逐渐增大的闭环结构。纤维独石层状复合材料由多个自封闭层状结构的纤维组合而成,每一根纤维形成自封闭结构,纤维间为弱界面结合。2.研究了CNT纸/SiC陶瓷基梯度复合材料的力学性能。结果表明,自封闭梯度层状复合材料和纤维独石层状复合材料的弯曲强度分别为97 MPa和117MPa,耐压强度分别为329 MPa和377 MPa。两种自封闭层状结构的复合材料的抗弯载荷-位移曲线与抗压载荷-位移曲线均为锯齿状曲线,且均具有高的应变,呈现出典型的非脆性断裂的失效方式,表明CNTs对SiC基体起到了很好的增强增韧作用。断面的扫描电镜（SEM）分析表明,CNT纸/SiC自封闭层状复合材料的层内的微观增韧机理有CNTs和B4C颗粒的脱粘、桥连和拔出;层间的裂纹偏转、SiCw晶须的桥连和拔出、层片弯折和拔出、层间裂纹偏转等增强增韧机制。这些增韧机制的综合作用使复合材料的力学性能得以提高。3.研究了两种不同结构CNT纸/SiC陶瓷基自封闭层状复合材料的抗氧化性能。两种结构CNT纸/SiC陶瓷基自封闭层状复合材料在1400℃氧化2 h,几乎无质量变化、无体积密度和开气孔率的变化,也无明显的显微结构变化。SEM与X射线衍射分析（XRD）显示两种复合材料的表面基体仅少量的SiC被氧化成了Si O2,从而保护了内部的组成和结构,使其完好无损,未观察到内部被氧化的迹象,表明了自封闭结构优异的抗环境干扰和侵蚀的能力。