本论文基于国家自然科学基金项目:自生润滑膜（51405278）,旨在研究Si₃N₄-hBN复相陶瓷的制备工艺（常压烧结、气压烧结、热压烧结）、物理性能、力学性能、摩擦学性能和耐腐蚀性能。本论文分别利用三种烧结工艺制备Si₃N₄-hBN复相陶瓷,并对其进行组织观察与性能分析,以论证和优化Si₃N₄-hBN复相陶瓷的烧结工艺;重点考察热压烧结（纳米级、微米级）Si₃N₄-h BN复相陶瓷的摩擦学性能和耐腐蚀性能。其中,系统化研究hBN添加相对Si₃N₄-hBN复相陶瓷性能的综合影响,并深入研究了其影响机理;综合性地剖析Si₃N₄-hBN复相陶瓷制备工艺—微观组织—性能三者之间的关联性,以明确不同制备工艺的烧结机理及其对结构致密化的影响。此外,本论文利用销-盘式MMW-1摩擦磨损试验机进行Si₃N₄-hBN复相陶瓷分别与轴承钢（GCr15）和不锈钢0Cr18Ni9Ti（ASS）配副的摩擦学试验;利用静态浸入式腐蚀的方式进行Si₃N₄-hBN复相陶瓷在不同腐蚀环境（强酸和冰晶石熔盐）下的腐蚀试验。与此同时,本论文借助X射线衍射（XRD）、电子能谱分析（EDS）、扫描电子显微镜（SEM）、激光扫描显微镜（LSM）等手段对陶瓷试样的物相和形貌进行分析与观察。研究结果表明:（1）常压烧结工艺（烧结温度为1450℃）制备的Si₃N₄-hBN复相陶瓷都未发生α-Si₃N₄到β-Si₃N₄的相变,质地疏松,力学性能劣化。气压烧结工艺（烧结温度为1800℃,N₂保护）制备的Si₃N₄-hBN复相陶瓷主要由β-Si₃N₄和hBN组成,相对于常压烧结其物理力学性能有一定的提高。其中,Si₃N₄-h BN复相陶瓷致密程度提高显著。特别地,Si₃N₄的气孔率达到0.32,弯曲强度和维氏硬度分别达到467MPa和13.6GPa。与此同时,Si₃N₄-h BN复相陶瓷的力学性能随h BN增加而下降。（2）热压烧结工艺（烧结温度为1800℃,N₂保护,压力为30MPa）制备的微米Si₃N₄-hBN复相陶瓷的力学性能和摩擦性能都显著提高。其中,力学性能随着h BN的增加而逐渐下降。特别地,当h BN为30%时陶瓷的力学性能达到最低,但与气压烧结Si₃N₄陶瓷的力学性能持平。在干摩擦(转速为500r·min^-1,载荷为10N)条件下,Si₃N₄-20%hBN与GCr15配副的摩擦因数低至0.36,销的磨损率处于10-8mm³·N^-1m^-1数量级上;Si₃N₄-30%h BN与ASS配副摩擦因数低至0.23,销的磨损率处于10-11mm³·N^-1m^-1数量级上。（3）热压烧结工艺制备的纳米Si₃N₄-hBN复相陶瓷的物理力学性能和摩擦性能相对微米Si₃N₄-hBN复相陶瓷的略有提高。其中,Si₃N₄陶瓷的密度、弯曲强度和断裂韧性等物理力学性能分别提高至3.2g·cm-3、818MPa和7.36MPa·m1/2。除Si₃N₄陶瓷以外,Si₃N₄-5%hBN,Si₃N₄-10%hBN,Si₃N₄-20%h BN和Si₃N₄-30%h BN复相陶瓷的物理力学性能与对应微米Si₃N₄-hBN复相陶瓷的物理力学性能基本持平。此外,Si₃N₄-hBN复相陶瓷的力学性能随hBN的增加逐渐下降。在干摩擦条件下,Si₃N₄-20%hBN与GCr15副的摩擦因数低至0.31,销的磨损率处于10-8mm³·N^-1m^-1数量级上;Si₃N₄-30%hBN与ASS副的摩擦因数低至0.28,销的磨损率处于10-11mm³·N^-1m^-1数量级上。这其中的原因在于摩擦表面形成了含有固体润滑剂h BN的光滑平整薄层,从而起到减摩和润滑作用。在腐蚀试验中,氢氟酸和冰晶石熔盐对试样的腐蚀较为严重。这其中的原因在于Si₃N₄与腐蚀介质发生化学反应而使Si₃N₄损失。此外,若陶瓷致密程度越高,以及陶瓷中hBN分布越均匀,就越能够降低或阻隔陶瓷与腐蚀介质的接触,从而减缓腐蚀进程。（4）热压烧结工艺制备的Si₃N₄-h BN复相陶瓷具有较高的物理力学性能。这其中的原因在于SiO2与烧结助剂（Y2O3和Al2O3）反应形成足量的Y-Al-Si-O共熔液相,使传质过程顺利进行。同时,热压烧结中的压力能够极大地加快溶解-沉淀进程,使坯体中的孔洞被有效填充,从而显著提高其致密度和力学性能。另外,随着hBN含量的增加,陶瓷的微观形貌从平整致密转变为疏松多孔。总之,陶瓷的物理力学性能由于液相烧结而显著提高,却随hBN含量的增加而下降。（5）陶瓷的致密程度由烧结中物质（原子、空位等）传递过程进行的程度决定。本论文中三种烧结工艺虽都发生液相烧结,但其进行程度的高低不同。其中,常压烧结进行程度为最低,气压烧结居中,热压烧结为最高,故热压烧结Si₃N₄-hBN复相陶瓷获得良好的性能。