先进陶瓷材料因其优异特性在众多领域得到了日益重视,尤其是在核能系统等新领域,因为其严苛的工作环境,只有少数材料能够胜任,所以新型先进陶瓷材料具有广阔的发展前景,对促进我国核电工业及增强国防实力具有重大意义。目前世界研发的第四代核电反应堆对其堆芯构件的材料提出更高性能要求:耐高温、耐腐蚀和抗辐照等。氧化锆（ZrO2）基复合材料因其优异性能,成为新型核能系统堆芯结构材料的优选之一。同时氧化锆陶瓷本身热导率较低,改性提高其热导率是拓宽其服役能力的有效方法。为了研制更好满足第四代核反应堆服役条件的新型ZrO2基复合材料,本论文采用常压烧结、热压烧结和微波烧结三种方法制备了一系列ZrO2基复合材料,探究不同烧结方法对其性能的影响规律;采用微波烧结法制备了ZrO2-AlN复合材料,大大提高了ZrO2基体的热学性能,有望应用于高温气冷堆;采用微波烧结法制备了ZrO2-TiC复合材料,改进了ZrO2材料机械性能。采用X射线衍射仪、万能试验机、扫描电镜、热导仪等表征手段,研究了材料微观结构和热学性能的构效关系。取得的主要研究结果如下:1.采用常压烧结、热压烧结和微波烧结三种烧结方法制备了ZrO2基复合材料。SEM分析表明微波烧结法制备的ZrO2基复合材料具有较大晶粒尺寸,热导仪测试表明微波烧结得到的样品具有最大热导率。2.通过微波烧结方法制备了不同AlN含量的ZrO2-AlN复合材料。引入AlN明显地提高了ZrO2基复合材料的热导率,在25℃时的热导率、热扩散系数和比热容分别达到了41.4 W·m-1·K-1、15.2 mm~2·s-1和0.43 J·g-1·K-1。3.采用微波烧结法,以商业ZrO2和TiC为原料制备了ZrO2-TiC复合材料。以Y2O3和Al2O3为烧结助剂提高了复合材料的致密度,具有良好的机械性能:维氏硬度最大达到14.8±0.2GPa,断裂韧性为5.8±0.8 MPa·m1/2,弯曲强度达到874.3±29.6MPa。同时复合材料具有良好的散热性能,50℃时的导热率、热扩散系数和比热容比纯ZrO2材料分别提高了130.4%、81.18%和55.58%。