连续氧化物纤维增强氧化物（Oxide/Oxide）陶瓷基复合材料（CMCs）具有高韧性、高比强度和高比模量,抗氧化性能和介电性能优异,是目前高温结构和功能材料研究的重要方向。本文以连续铝硅酸盐（AS）纤维和氧化物（SiO₂和Al₂O₃-SiO₂）溶胶为原料,在纤维和基体特性研究的基础上,经溶胶-凝胶（Sol-Gel）工艺制备了AS_f/Oxide复合材料。重点研究了热处理温度对复合材料微观结构、力学性能和界面特性的影响。从力学性能优化的角度出发,开展了AS_f/Oxide复合材料的界面调控研究,采用的界面相为裂解碳（Py C）和牺牲碳（FC）。最后,从高温应用的角度出发,对优选的AS_f/Oxide复合材料的力/热/电等综合性能进行了研究。对AS纤维组成、结构和力学性能的高温演变行为进行了研究,结果表明:AS纤维主要由γ-Al₂O₃和无定形SiO₂组成,经1100℃处理后,发生莫来石化反应。随着温度的继续升高,莫来石晶粒逐渐长大。AS纤维表面均匀致密,经高温处理后,纤维表面逐渐变粗糙并形成明显的晶粒和微孔。纤维发生的晶型转变和晶粒长大过程对其力学性能影响较大。随着热处理温度的升高,纤维的强度分散性逐渐增加,单丝拉伸强度逐渐降低。当热处理温度低于1300℃时,强度保留率≥73.26%;1400℃热处理后,强度保留率降至33.69%。SiO₂溶胶中胶粒粒径较小、分散均匀度较高。其凝胶为无定形结构,经1400℃煅烧后,SiO₂玻璃中析出方石英。当烧结温度超过1000℃时,SiO₂陶瓷的烧结程度较高,致密度>90.0%。Al₂O₃-SiO₂溶胶由球形SiO₂胶粒和棒状勃姆石胶粒组成,胶粒粒径较大。其凝胶由勃姆石和无定形SiO₂组成,经1300℃煅烧后,发生莫来石化反应。当烧结温度超过1200℃时,Al₂O₃-SiO₂陶瓷烧结程度较高,致密度>80.0%。随着烧结温度的升高,SiO₂和Al₂O₃-SiO₂陶瓷的弹性模量和硬度均逐渐升高。开展了AS_f/Oxide复合材料的制备与性能研究,结果表明:随着热处理温度的升高,复合材料的密度逐渐升高、孔隙率逐渐降低,弯曲强度、剪切强度和断裂韧性均先升高后降低。900℃制备的AS_f/SiO₂复合材料的弯曲强度、剪切强度和断裂韧性均达最大,分别为119.7±7.5（MPa）、10.8±0.7（MPa）和4.0±0.4（MPa·m1/2）。当热处理温度高于1100℃时,AS_f/SiO₂复合材料中基体裂纹会贯穿纤维,纤维压入测试（Fiber push-in test）研究证实复合材料的界面剪切强度显著增加,TEM分析证实纤维与基体之间发生了扩散反应;1100℃制备的AS_f/Al₂O₃-SiO₂复合材料的弯曲强度、剪切强度和断裂韧性均达最大,分别为90.0±6.8（MPa）、11.1±1.0（MPa）和3.6±0.2（MPa·m1/2）。当热处理温度高于1200℃时,AS_f/Al₂O₃-SiO₂复合材料中基体裂纹会贯穿纤维,界面剪切强度显著增加且发生界面反应。研究了AS_f/Oxide复合材料的高温力学性能,结果表明:随着温度的升高,复合材料的弯曲强度先升高后降低,弹性模量则一直降低。900℃时,AS_f/SiO₂复合材料的弯曲强度达最大,为132.2±14.5（MPa）;1000℃时,AS_f/Al₂O₃-SiO₂复合材料的弯曲强度达最大,为122.7±7.9（MPa）。开展了AS_f/Oxide复合材料的界面调控研究,结果表明:当CVD Py C涂层的沉积温度为1000℃、沉积时间低于5h时,涂层的生长过程受表面反应控制,涂层结晶性较好、厚度适中,涂层纤维的强度保留率较高。引入Py C界面相后,AS_f/Oxide复合材料的界面结合显著弱化,力学性能有所提升。TEM分析证实Py C界面相为乱层结构,且与纤维和基体的理化相容性较好。将Py C界面相氧化后,纤维与基体之间留下缝隙,形成牺牲碳（FC）界面相,载荷传递主要通过界面处的机械互锁和摩擦力来实现,纤维增韧机制可以有效发挥。缝隙宽度对复合材料的力学性能影响较大:当初始界面相沉积时间为3h时,1200℃制备的AS_f/FC/SiO₂复合材料的力学性能最优,弯曲强度和弹性模量分别为106.4±6.7（MPa）和23.3±3.0（GPa）;当初始界面相沉积时间为3h时,1300℃制备的AS_f/FC/Al₂O₃-SiO₂复合材料的力学性能最优,弯曲强度和弹性模量分别为100.9±7.2（MPa）和30.0±1.4（GPa）。研究了AS_f/FC/Oxide复合材料的高温力学性能,结果表明:1100℃时,AS_f/FC/SiO₂复合材料的弯曲强度和弹性模量分别为106.5±15.8（MPa）和14.5±5.3（GPa）;1200℃时,AS_f/FC/Al₂O₃-SiO₂复合材料的弯曲强度和弹性模量分别为83.0±5.1（MPa）和20.2±1.3（GPa）。采用图像关联法（DIC）研究了复合材料的断裂过程,发现复合材料中初始裂纹的诱导载荷低于峰值载荷,且高温时裂纹扩展速率变慢。研究了AS_f/Oxide复合材料的热物理性能、介电性能和热稳定性（热老化和抗热震）,结果表明:AS_f/SiO₂和AS_f/Al₂O₃-SiO₂复合材料的室温热导率分别为0.28W/（m·K）和0.30W/（m·K）,且均随温度的升高先降低后升高;室温热膨胀系数（CTE）分别为2.42×10-6/K和2.35×10-6/K。AS_f/SiO₂复合材料的CTE随温度的升高先增加,当温度超过210℃后稳定至5.19×10-6/K;AS_f/Al₂O₃-SiO₂复合材料的CTE随温度的升高缓慢增加,室温¹000℃区间内的平均CTE为5.03×10-6/K。AS_f/SiO₂和AS_f/Al₂O₃-SiO₂复合材料的室温介电常数和损耗角正切分别为3.63、0.28×10-2和4.75、0.19×10-2,且频散效应不明显,均随温度的升高而增加。1200℃时,两类复合材料的介电常数和损耗角正切分别增加至4.38、5.53×10-2和5.50、2.55×10-2（f=9.375GHz）。经1200℃处理10h（或热震考核20次）后,AS_f/SiO₂复合材料的弯曲强度保留率为34.7%（或58.6%）;经1300℃处理10h（或热震考核20次）后,AS_f/Al₂O₃-SiO₂复合材料的弯曲强度保留率为78.0%（或74.6%）。可见,AS_f/Oxide复合材料的热导率适中、热膨胀系数较低、介电性能和热稳定性优异,是较优异的高温结构和功能材料。相对而言,AS_f/SiO₂复合材料的介电性能更为优异;AS_f/Al₂O₃-SiO₂复合材料的热稳定性更为优异,服役温度更高。