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连续碳化硅纤维增韧碳化硅复合材料（Continuous Silicon Carbon Fiber Reinforced Silicon Carbide Composites,SiC/SiC）具有低化学活性、低密度、低热膨胀系数、高能量转化率和极好高温强度和较好的抗腐蚀性能,使SiC/SiC成为极具潜力的第四代核反应堆包壳材料,可避免锆包壳高温遇水产生爆炸的问题;同时,在14 MeV中子辐照下SiC/SiC具有低感生放射性、高尺寸稳定性、低诱导放射性、低衰变热和低氚渗透性,在聚变反应堆第一壁结构材料概念设计中,SiC/SiC也备受瞩目。但是,SiC/SiC也面临系列挑战,如热导率较低、气密性较差和自身连接较难等。化学气相渗透（Chemical Vapor Infiltration,CVI）是制备SiC/SiC的一种成熟工艺方法,该晶态CVIβ-SiC基体缺陷少,且具有良好抗辐照能力。但是,CVIβ-SiC的热导率不足,如CVI 2D SiC/SiC的室温热导率仅为1015W/（m·K）。如何提高SiC/SiC热导率是其在反应堆中应用亟待解决的问题,可直接影响核反应堆的能量转换效率、使用寿命和安全性。本文以提高CVI SiC/SiC热导率和确保强韧性为目标,通过系统研究SiC/SiC复合材料的纤维、界面和基体等各结构单元的组分与微结构对其热导率和力学性能的影响规律,并结合热传导模型和相应计算进行验证。主要研究内容与结果如下:（1）研究了三种不同氧含量SiC纤维的C/Si比和结晶度对微结构、热稳定性和相关SiC/SiC热导率的影响。结果表明,近化学计量比、低氧含量、高结晶度的3#SiC纤维在高温下具有最优微结构和稳定物相,且热导率最高,可作为核用SiC/SiC的增强纤维。（2）研究对比了PyC、SiCp-SiC、CNTs和CNTs-PyC四种界面对SiC/SiC力学性能和热导率的影响。结果表明,CNTs-PyC界面可有效改善强韧性和热导率,解决了PyC界面结合弱及热导低的问题。与PyC界面SiC/SiC相比,CNTs-PyC界面的弯曲强度和断裂韧性分别提高约17%和26%,热导率也同步提高约115%。高热导CNTs作为PyC界面的掺杂相,有效改善了纤维与基体界面结合强度,从而提高了SiC/SiC的强韧性;同时改善了CVI PyC织构而提高SiC/SiC的热导率。（3）以PyC界面为基础,设计了SiCf/SiC与SiCw/SiC交替叠层的层状基体复合材料（SiCf/SiC+SiCw/SiC）、SiC基体中引入SiCw的多层基体SiCf/（SiCw+SiC）复合材料、SiC基体中引入一层CNTs的SiCf/（SiC-CNTs）复合材料和SiCf/SiC与CNTs/SiC交替叠层的层状基体（SiCf/SiC+CNTs/SiC）n等四种基体改性复合材料。对比研究了该四种复合材料的微结构、力学性能和热导率变化规律。结果表明,采用涂刷结合CVI工艺制备的SiCf/（SiCw+SiC）复合材料可有效改善复合材料的强韧性和热导率,解决了CVI SiC微晶基体热导低的问题,同时提高了复合材料韧性。与SiC/SiC相比,SiCf/（SiCw+SiC）热导率和断裂韧性分别提高约79%和51%。从三点弯断口形貌可见,该SiCw与SiCf与基体结合较好,（SiCf+SiC）与（SiCw+SiC）层断裂交替发生,该两层分别有SiCf和SiCw拔出,故复合材料韧性提高;CVI SiC微晶基体中引入高热导SiCw使其热导率提高。（4）依据SiC/SiC的组元与微结构的优化结果,最终选用3#SiC纤维、电泳沉积结合CVI制备CNTs-PyC界面,涂刷法结合CVI制备（SiCf+SiCw）/SiC复合材料,该复合材料密度为2.51±0.05 g·cm-3,孔隙率为12.2±0.3%。其弯曲强度为530±15 MPa,断裂韧性为35.7±1.3 MPa·m1/2,热导率提高至28.5 W·m-1·K-1,分别比传统CVI-SiC/SiC提高约22%、150%和94%,为发展核反应堆环境用高导热和高强韧SiC/SiC复合材料奠定坚实基础。