超高温陶瓷由于具有极高的熔点（>3000℃）和优异的抗氧化烧蚀性能,能够在2000℃以上的氧化环境中长时间使用,并维持非烧蚀性和结构完整性,是一类极具应用前景的超高温非烧蚀型防热材料,是高超声速飞行器鼻锥、前缘等关键热结构件的重要甚至首要候选材料。但是,超高温陶瓷材料的断裂韧性差成为制约该类材料工程化应用的瓶颈难题,碳纤维由于具备优异的室温和高温力学性能,被认为是当前最具潜力的增韧相。然而,碳纤维会在复合材料制备的过程中发生结构损伤,制备出无损伤碳纤维增韧超高温陶瓷复合材料成为研究重点。本文采用低温无压致密化的制备方法制备出了针刺型连续碳纤维增韧Zr B₂-Si C复合材料,并对制备的Cf/Zr B₂-Si C复合材料进行了宏微观结构、力学性能及抗氧化烧蚀性能的分析。在力学性能方面,本文对碳纤维采用了涂覆热解碳涂层的方法对碳纤维进行保护,防止在制备过程中碳纤维发生结构损伤,限制碳纤维发挥优异的增韧效果及高温性能。热解碳涂层还能在碳纤维与Zr B₂-Si C超高温陶瓷基体之间形成弱界面,促进纤维拔出、纤维桥联、裂纹分叉以及裂纹偏转等增韧机制,避免Cf/Zr B₂-Si C复合材料在有外力作用时发生毁灭性的破坏。复合材料的抗弯强度为203±14MPa,断裂韧性为5.62±0.25 MPa?m1/2,其断裂功为1446J/m2,实现了复合材料在力学性能上的显著提升。在热物理性能方面,对针刺型Cf/Zr B₂-Si C复合材料比热容、导热系数以及热扩散系数进行测量。Cf/Zr B₂-Si C复合材料比热容随着温度升高比热容也逐渐提高,当温度升高到1000℃时比热容略有降低。Cf/Zr B₂-Si C复合材料的室温导热系数1000℃时开始略有降低。可以发现,导热系数与比热容都随着温度的升高会上升,然而在1000℃后均会发生微微下降的趋势。热扩散系数随着温度升高,热扩散系数逐渐降低直至1000℃有上升趋势。在1500℃温度环境下,对针刺型Cf/Zr B₂-Si C复合材料进行了1h静态氧化实验,通过氧化剖面和表面的微观结构及化学成分分析等多角度表征,综合研究了针刺型Cf/Zr B₂-Si C复合材料的静态氧化行为,氧化层主要由外层的Si O2以及内层的Zr O2+Si O2层构成。氧化层与基体过渡区域的碳纤维在静态氧化后结构保持良好,没有发生严重的腐蚀现象,在1500℃/1h静态氧化实验过程中,Py C界面层对碳纤维起到了一定程度的保护作用。继而考察了针刺型Cf/Zr B₂-Si C复合材料的动态抗氧化烧蚀性能,Py C界面层的引入,降低了表层碳纤维的氧化速率,在一定程度上提升了抗氧化烧蚀性能,综合研究了针刺型Cf/Zr B₂-Si C复合材料的静态氧化行为,氧化层主要由外层的Si O2、中间层的Zr O2+Si O2以及内层Zr O2构成,氧化层与基体过渡区域的碳纤维在静态氧化后结构保持良好,没有发生严重的腐蚀现象,在1800℃/800s氧乙炔考核环境下表现为近零烧蚀,实现了强韧化与抗氧化的协同。