陶瓷纤维隔热瓦是用于金属热防护系统的一种重要的隔热材料，其具有低热导率、可重复使用等优点。本文对陶瓷纤维隔热材料热量传递过程建立相应的数值计算模型，发现低温时，气体导热是材料传热过程的主要影响因素；高温时，辐射传热逐渐成为传热过程中的重要影响因素。与实际试验结果相比，热导率数值计算结果变化趋势相同；密度、压强是热导率的重要影响因素，实际应用过程中应重点关注。密度为300kg/m3时材料的隔热性能最优。对制备的陶瓷纤维隔热材料进行SEM组织观察，发现陶瓷纤维隔热材料内部纤维在水平方向上随机分布，垂直方向上逐层堆积；密度的增加将导致纤维数量增加，纤维间隙尺寸减小，纤维结点数增加，相邻层片的间距减小。对不同烧结程度的试样进行压缩试验和组织分析，发现纤维结点的烧结程度和数量直接影响材料的力学性能；材料的应力应变曲线包含线弹性阶段、屈服平台阶段和致密化阶段三部分；过烧对材料的实际应用危害最大。利用GeoDict软件建立材料的纤维分布3D模型，并利用模型计算孔隙率尺寸分布和相应的热学、力学性能。发现纤维孔隙尺寸大致呈正态分布；模型密度越大，孔隙率尺寸越小，尺寸分布越均匀；模型密度的增加将导致杨氏模量、泊松比增大。计算得到的模型力学性能与实际结果有一定差距，但变化趋势相同，模拟参数仍需进一步优化。