Ti3SiC2陶瓷是一种新型可加工的三元层状碳化物材料，兼具陶瓷和金属的优异性能，同时具备良好的机械可加工、自润滑性和抗离子辐照性能等，极有希望应用于高温结构材料、电刷材料、电极材料和第四代核反应堆中核燃料的包壳材料等。但Ti3SiC2陶瓷在室温下的强度(～400 MPa)和韧性(4～6 MPa·m1/2)偏低、抗氧化性能在1100℃以上较差等缺陷严重限制了其应用。本文基于原位合成和多元强化思想，制备具有优异力学性能和良好的抗氧化性能的不同形貌和尺度的TiB2与SiC协同增强的(TiB2+SiC)/Ti3SiC2复合陶瓷。研究了烧结温度、TiB2含量对(TiB2+SiC)/Ti3SiC2复合材料的烧结性能、物相组成和力学性能的影响;对复合材料的显微结构进行了表征，分析了TiB2和SiC协同作用对复合材料的增强增韧机制;对复合材料在空气与低氧分压下的抗氧化性能进行了较为系统的研究，对其氧化机制进行了探讨。　　以TiH2、B4C、TiC和Si粉为原料，少量Al粉为烧结助剂，采用原位热压烧结法，在1450～1500℃烧结制备了(TiB2+SiC)/Ti3 SiC2复合材料(其中TiB2:30vol.％，SiC:50vol.％)。随烧结温度的升高，(TiB2+SiC)/Ti3SiC2复合材料的烧结性能、力学性能均先升高后降低，在1500℃烧结时达到最佳，此时材料的体积密度和显气孔率分别是4.34 g/cm3、0.21％，抗弯强度、断裂韧性以及显微硬度分别为729.3±13.5 MPa、8.44±0.54 MPa·m1/2和10.5±0.27 GPa。烧结温度超过1550℃时，Ti3SiC2基体分解生成TiC，使材料的致密度和力学性能又下降。　　在1500℃烧结制备出了致密的SiC含量10vol.％、TiB2含量0～50vol.％的(TiB2+SiC)/Ti3SiC2复合材料，材料表现出优异的室温和高温力学性能。随TiB2含量从0提高到50vol.％，材料的体积密度与显气孔率分别略有降低和升高，其断裂韧性、显微硬度以及室温弹性模量均逐渐提高，分别从6.89 MPa·m1/2、8.06GPa和332 GPa提高到11.97 MPa·m1/2、13.1 GPa和447 GPa，抗弯强度先增大后减小，TiB2含量20vol.％的材料抗弯强度最大为829.4 MPa。含20vol.％ TiB2的材料的弹性模量在1200℃以上开始急剧降低，1200℃时仍可保持室温弹性模量的81％(328.89 GPa)，比含0vol.％ TiB2的材料的弹性模量急剧降低温度(1050℃)提高近150℃。显微结构分析表明:(TiB2+SiC)/Ti3SiC2复合材料的致密、均匀， SiC、TiB2和Ti3SiC2晶粒分别呈颗粒状、柱状和层状，SiC晶粒尺寸约0.5～2μm，TiB2晶粒尺寸的长径比约为2～5，径向尺寸约0.5～1μm;引入的TiB2有效抑制了Ti3SiC2晶粒的生长，随TiB2含量的提高，Ti3SiC2晶粒尺寸从约6μm降低到1～2μm;(TiB2+SiC)/Ti3SiC2复合材料中同时存在穿晶断裂和沿晶断裂两种断裂方式。TiB2和SiC对材料的显著强韧化主要是通过裂纹偏转、细晶强化、钉扎作用以及晶粒拔出等多种补强增韧机制的协同作用。　　TiB2含量为30vol.％和50vol.％的(TiB2+SiC)/Ti3SiC2复合材料在1000～1200℃空气中的氧化均符合扩散控制的抛物线规律。适量引入TiB2可有效提高(TiB2+SiC)/Ti3 SiC2复合材料的抗氧化性能。TiB2含量30vol.％材料在1200℃氧化速率常数为2.25×10-3 mg2· cm-4·s-1，显著小于Ti3SiC2(6.58×10-3 mg2·cm-4·s-1)与10vol.％SiC/Ti3SiC2复合材料(1.15×10-2 mg2·cm-4·s-1)。(TiB2+SiC)/Ti3SiC2复合材料的氧化层由三层构成:粗大的TiO2晶粒和少量非连续的硅铝酸盐组成的氧化外层，TiO2中间层，细小的TiO2晶粒与SiO2组成的致密的氧化内层。氧化内层有效的阻止了氧向材料内部扩散，从而使含30vol.％TiB2的材料表现出良好的抗氧化性能。　　TiB2含量30vol.％的(TiB2+SiC)/Ti3SiC2复合材料在1200℃、不同氧分压（氧含量0.2～20％）条件下的氧化动力学均符合抛物线规律。在低氧分压（氧含量0.2％和4％）下，材料表现出更加优异的抗氧化性能，氧化速率常数分别为1.28×10-5mg2·cm-4·s-1和1.9×10-5 mg2· cm-4·s-1，比在空气中的氧化降低两个数量级。氧化层由外层粗大的TiO2晶粒和内层细小致密的SiO2+Al2O3晶粒组成。