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以ZrB2和ZrC为代表的二元过渡金属硼化物和碳化物具有高的熔点，高的热导，较好的高温力学性能，以及良好的化学惰性，是未来高超声速飞行器鼻锥与翼缘的重要侯选材料。然而这类材料的一些缺陷，如本征脆性和较差的抗氧化性能及抗热震性能限制了它们在高超声速飞行器领域的应用。近年来，三元层状陶瓷MAX相及Zr(Hf)-Al-C陶瓷受到了研究人员的广泛关注。MAX相陶瓷具有高的损伤容限及良好的加工性能，但其高温力学性能及热稳定性较差，限制了其在超高温领域的应用。但是通过研究这类材料所具有的一些共性，可以为我们探寻具有高损伤容限的超高温陶瓷材料提供理论指导。Zr(Hf)-Al-C陶瓷优异的高温刚性和高温强度，使之在高温结构材料方面具有潜在的应用前景。但是这类材料的抗氧化性能不理想，限制了其进一步的应用。本论文的研究工作主要围绕两个方向展开:一是发展具有优异综合性能的新型层状超高温陶瓷，二是对传统的超高温陶瓷进行改性，以期提高其综合性能。具体工作如下: 采用原位反应热压法以及硼/碳热还原法制备高纯的YB2C2陶瓷块体及粉体材料。研究了YB2C2陶瓷的生成机理。确定了YB2C2的晶体结构。研究表明，YB2C2的晶体结构及化学键特征与MAX相很相似。其晶体结构可以描述为由B2C2片层和金属Y片层沿c轴交替堆垛而成;化学键和弹性性能表现出了明显的各向异性，同时剪切模量很低，这预示着YB2C2可能是一种高损伤容限的超高温陶瓷材料。进一步的研究表明，YB2C2陶瓷具有优异的损伤容限及可加工性，同时还具有优异的高温刚性及超高温热稳定性。综上所述，我们首次得到了一种具有高损伤容限、可加工且具有优异高温刚性的新型超高温陶瓷---YB2C2。 以氢化钇粉、铝粉和石墨粉作为原料，采用原位反应热压法成功地制备出高纯度块体YAl3C3陶瓷材料。YAl3C3具有与(ZrC)nAl3C2陶瓷相似的晶体结构，可以描述为YC片层与Al3C2片层在c轴方向交替堆垛而成。研究表明，YAl3C3陶瓷具有出色的高温刚性，表明它是一种理想的高温结构材料。进一步研究发现，YAl3C3陶瓷具有较好的抗氧化性能，其在900-1000℃时氧化动力学遵守抛物线规律，在较高温度时则转变为线性规律，但在1300℃的线性速率常数却较1200℃反常下降。当温度达到1500℃时，YAl3C3陶瓷的恒温氧化行为再次近似遵循抛物线规律。氧化30小时后，氧化膜内晶粒发生了明显的长大。随着氧化的不断进行，由于界面氧分压的调控作用，最终形成了片层结构。 通过热力学设计，以ZrN和B4C为原料，首次利用原位反应热压法合成了ZrB2-ZrC-BN复合材料。同时对复合材料的生成机理，微观结构及力学性能进行了系统的研究。研究表明制备的ZrB2-ZrC-BN复合材料具有较低的模量和硬度，高的损伤容限及可加工性能，同时该复合材料还具有较好的高温刚性及抗热震性能。