采用真空热压烧结方法烧结非晶纳米Si₃N₄粉体,制备了具有超塑性性能的纳米Si₂N₂O-Sialon复相陶瓷,研究了纳米复相陶瓷的超塑性、超塑性成形性能和超塑性变形机理。采用Deform有限元软件对纳米Si₂N₂O-Sialon陶瓷超塑性锻造过程进行了数值模拟,与实验结果进行比较,得出了纳米陶瓷超塑性变形的基本规律。采用高分子网络凝胶法制备的平均晶粒直径均小于20 nm的Y₂O₃和Al₂O₃粉体作为烧结助剂,加入平均晶粒直径小于50 nm的AlN粉体,真空热压烧结平均晶粒直径为18 nm的非晶Si₃N₄粉体,制备了纳米Si₂N₂O-Sialon复相陶瓷。当Si₃N₄,AlN,Y₂O₃和Al₂O₃纳米粉体的质量比为72:14:4:10,烧结温度为1600℃时,Si₂N₂O-Sialon复相陶瓷晶粒直径小于100 nm,为典型的纳米材料。纳米Si₂N₂O-Sialon陶瓷在1550℃显示出良好的拉伸超塑性,在应变速率为4 .7×10?4 s-1条件下,延伸率可达到115%。在1550℃的低温也能实现以1 mm/s的高速率、3.57大挤压比的挤压变形,成形出良好的制件。用Deform有限元软件模拟氮化硅陶瓷齿轮锻造成形过程,较直观的预测了齿轮成形及齿形充填情况,并与45钢金属齿轮的成形过程进行了对比分析,探讨了两种材料成形过程中规律的不同。晶界的滑移,晶粒的转动、扩散,位错运动以及晶界的迁移都是超塑性变形的主要过程。对于采用液相烧结方法获得的晶界上有玻璃相的氮化物陶瓷材料,主要变形机理为溶解-析出和粘性流动。Si₂N₂O-Sialon复相陶瓷变形为均匀变形,不产生缩颈现象,变形的流动应力小于30 MPa,应力指数在1.5².3之间。当应力指数小于2时,属于典型的非牛顿流变行为,其变形受粘性流动模型控制;而当延伸率超过80%时,应力指数大于等于2,变形趋于稳定状态,其变形机理受溶解-析出蠕变模型控制。