六方氮化硼（hexagonal boron nitride,h-BN）是一种优良的高性能结构陶瓷。现代科学技术的发展对陶瓷的低成本、高性能更提出高要求。本文以价格相对低廉的B4C为B源,以Si和Ti为还原剂,在高压氮气环境中采用燃烧合成-热等静压方法,低成本制备出性能优良的h-BN基复合陶瓷。由于h-BN陶瓷的低弹性模量、热膨胀系数和高的热导率,该体系的结构陶瓷具有优良的耐腐蚀性以及抗热震性能。首先对B4C-Si-N2体系进行了热力学和动力学分析,研究了该体系的反应机理,分析了毛坯致密度、反应氮气压力和稀释剂对反应过程和产物性能的影响。研究表明,随反应氮气压力增加,致密化作用增强,产物相对密度提高,力学性能大幅提高,但120MPa氮气压力下有Si₃N₄相生成;随毛坯相对密度的提高,产物致密度先升高后降低,在毛坯致密度52.3%有最大值,其原因是过高的毛坯致密度提高了氮气的渗透阻力,导致反应不完全;稀释剂SiC、BN的加入降低了反应温度、反应速度和烧结性能。同时加入的稀释剂没有反应原位合成生成的BN和SiC结合强度高,因此产物的性能降低。通过优化工艺参数,在毛坯致密度52.3%,100MPa反应氮气压力条件下,制备了抗弯强度83.3MPa,断裂韧性1.96MPa·m^1/2的h-BN-SiC复合陶瓷。然后对B4C-Ti-N2体系进行热力学分析,实验研究了Ti含量对反应和产物组织性能的影响。随着原料中B4C/Ti从1/1变化到1/4,产物的抗弯强度和断裂韧性分别从42MPa和0.7MPa·m^1/2提高到67MPa和1.1MPa·m^1/2,产物力学性能提高的原因为产物中Ti（C,N）相氮含量增加。而且由于氮气渗透阻力小,产物表面Ti（C,N）相的N含量高于产物内部Ti（C,N）相的N含量。上述两个反应体系的实验结果表明,B4C-Si-N2体系的产物致密度较高,性能较B4C-Ti-N2体系好,其原因主要由于Si的熔点（1410oC）小于Ti（1668oC）的熔点,液相烧结较为明显。通过引入液相烧结作用明显、综合力学性能优良的Al-TiB₂-N2体系,结合B4C-Si-N2体系,通过燃烧合成制备了h-BN-AlN基复合陶瓷。产物致密度和综合力学性能有较大提高,但反应过程中TiB₂在高温高压氮气下部分分解氮化,造成产物组织结构不均匀。因而用热稳定性较好的TiN取代TiB₂,在100MPa高压氮气下通过燃烧合成制备了组织均匀h-BN-AlN基复合陶瓷。实验研究结果表明,AlN-TiN体积含量对h-BN-AlN陶瓷复合材料力学性能有关键影响:当AlN-TiN体积含量低于50%,AlN相含量少,没有形成连续结构,材料的强度以h-BN相的强度为主导,断裂方式主要为沿晶断裂。而AlN-TiN体积含量高于50%时,AlN相已经形成了连续结构,产物的抗弯强度和断裂韧性显著提高,在AlN-TiN体积含量70%时,达到274MPa和5.1MPa·m^1/2。产物的断裂主要是AlN穿晶断裂为主。通过对AlN-TiN体积含量为30%、50%和70%的h-BN-AlN基复合陶瓷的热震试验表明,h-BN-AlN基复合陶瓷的抗热震性能优异。在h-BN相含量高于50%时,h-BN为基体相,h-BN的高热导率、低热膨胀系数和弹性模量使材料的抗热震性能优异。AlN-TiN含量30vol%和50vol%在1200oC残余强度分别为原始强度的67%和32.5%,热震温差（?T）分别达1000oC和700oC。主要原因是低强度片层状的h-BN在产物中相当于微裂纹,起到缓解热应力作用,加上均匀分布的TiN颗粒弥散强化作用,材料的热震温差（（?）T）在AlN-TiN含量70vol%仍高达800oC。最后对以B₂O₃为B源,Mg和Al为还原剂,在高压N₂中燃烧合成非导电h-BN-MgO和h-BN-Al₂O₃进行了初步研究。研究表明B₂O₃-Mg/Al在高压氮气中剧烈反应生成h-BN-MgO和h-BN-Al₂O₃复合陶瓷,反应基本过程是Mg/Al和B₂O₃发生置换反应生成MgO/Al₂O₃,置换出的B和氮气反应生成BN。但产物中分别有少量硼酸镁（3MgO·B₂O₃）和硼酸铝（9Al₂O₃·2B₂O₃）生成,这是由于反应温度和速率很高,Mg、Al会气化挥发,生成的MgO和Al₂O₃分别和剩余的B₂O₃结合而生成3MgO·B₂O₃和9Al₂O₃·2B₂O₃。由于Mg、Al会的挥发,造成产物致密度不高。