本文以TiSi₂、SiC和Mo粉为原料,采用反应烧结法制备Si₃N₄基陶瓷。运用扫描电镜、X射线衍射、热分析仪、万能电子拉伸机和硬度等分析测试手段,优化了复合陶瓷的制备工艺,观察分析复合陶瓷的显微组织结构,测试复合陶瓷的力学性能、抗氧化性能和热震性能。通过对体系反应热力学计算发现,TiSi₂和N₂在2000K以下在热力学上可以发生反应,而TiSi₂不分解;采用差示扫描量热法确定了TiSi₂与N₂的反应温度区间。随着毛坯致密度的增加,复合陶瓷的致密度先增加后减小,而TiSi₂的转化率却一直下降;随着SiC含量的增加,复合陶瓷的致密度先增加后减小,致密度在SiC含量为40%时达到最大,而TiSi₂的转化率随SiC含量增加而增加;此外,随着Mo含量的增加,复合陶瓷的致密度也略有增加;氮化硅相主要以针状晶粒、等轴颗粒、棒状晶粒和晶须存在,而在Si₃N₄-TiN-MoSi₂-SiC复合陶瓷中出现弯曲的丝状Si₃N₄相。随着SiC含量的增加,复合陶瓷的硬度和抗弯曲强度先升高然后下降,当SiC含量为40wt%时,复合陶瓷的硬度和抗弯曲强度达到最大值,分别为HRA71和288MPa。随着Mo含量的增加,Si₃N₄-TiN-MoSi₂-SiC复合陶瓷的硬度逐渐提高,而室温抗弯强度则是先增加后减小,当Mo含量为10wt%时,Si₃N₄-TiN-MoSi₂-SiC复合陶瓷的抗弯强度达到最大值,为321MPa。Si₃N₄-TiN-SiC陶瓷的质量增量随着氧化时间的延长而增加,氧化质量增量随时间的变化基本服从抛物线规律,同时质量增量随着氧化温度的升高而增加。而Si₃N₄-TiN-MoSi₂-SiC复合陶瓷质量增量在低温下随着时间延长而增加,在高温下质量增量随着时间的延长而减少。XRD和SEM结果表明Si₃N₄-TiN-SiC陶瓷的氧化产物主要是TiO₂、SiO₂和Si₂N₂O,而Si₃N₄-TiN-MoSi₂-SiC陶瓷则是TiO₂、SiO₂、Si₂N₂O和MoO₃。随着热震次数的增加,两种复合陶瓷的弯曲强度均下降,在相同的循环次数下,Si₃N₄-TiN- MoSi₂- SiC陶瓷的抗热震性能优于Si₃N₄-TiN-SiC陶瓷。