我国是世界上硼资源较丰富的国家之一,主要分布在辽宁、青海、西藏等地,其中辽宁省硼资源占全国硼资源储量的64%,以硼镁矿和硼铁矿形式存在。硼镁矿主要用作生产硼砂和硼酸的原料,该过程中产生大量的硼泥废渣；硼铁矿是一种含铁、硼、镁、等多元素共生矿,经过磁-重联合选矿后的会产生大量的尾矿。硼泥和硼铁矿选矿尾矿的主要成分均是MgO和SiO2,属于典型的硅镁系固体废弃物。目前硼泥与尾矿均未得到有效利用,它们的大量堆存已对环境造成了严重的影响,因此,硼泥和尾矿的综合利用亟待深入研究。本文首次提出以硼泥和硼铁矿选矿尾矿为原料制备MgAlON/SiAlON新型复合陶瓷的设想,成功制备了MgAlON/SiAlON复合陶瓷,为工业固体废弃物整体增值利用提出了新的有效途径。主要研究硼泥和硼铁矿选矿尾矿碳热还原氮化合成MgAlON/SiAlON基复合粉体的工艺研究；复合粉体作为起始原料用于制备MgAlON/SiAlON复合陶瓷及其性能。本文无论在原料的选取方面还是在制备MgAlON/SiAlON复合陶瓷的方面,都是新的课题,其研究结果具备较重要的学术价值和实际应用前景。首先分析了MgAlON和SiAlON合成的热力学条件及相平衡关系,研究了配碳量、合成温度、恒温时间、N2气流量对MgAlON/SiAlON复合粉体合成过程的影响。结果表明,随着配碳量的增加,MgAlON不断被分解,SiAlON相增加,但碳量过多时,SiAlON相也被分解；提高合成温度和恒温时间有利于MgAlON/SiAlON的生成。合成过程中CO、SiO等气相产物随着气体流动N2逸出,造成较大的质量损失。随着合成温度、恒温时间和N2的流量的增加,质量损失相应的加剧。综合考虑,利用硼铁矿选矿尾矿合成MgAlON/SiAlON复合粉体的最佳合成条件为：配碳量为理论配碳量的1.2倍、1450～1500℃恒温4h、N2流量400ml/min。利用硼泥合成MgAlON/SiAlON复合粉体的最佳合成条件为：配碳量为理论配碳量的1.5倍、Si/Al为理论配比、1500℃恒温6h、N2流量400ml/min。其次,以合成的MgAlON/SiAlON复合粉体为原料,在N2气氛下常压烧结制备出了MgAlON/SiAlON复合陶瓷。研究了添加剂对材料致密化的影响；烧结温度对材料相组成和显微结构的影响以及材料的结构性能、力学性能和抗氧化性能。结果表明,烧结助剂Y203的效果最好,添加量为1%。材料结构性能和力学性能随着烧结的温度升高而增加。1600℃时材料的体积密度为3.44g/cm3、显气孔率为2.92%、线收缩率为12.00%、失重率为10.38%、维氏硬度为16.62GPa、抗折强度为171MPa。此温度下,MgAlON/SiAlON材料的晶粒发育完全,呈片状和柱状晶相结合。在空气中材料于1000℃时开始氧化,1200℃后氧化增重有所增加。1200℃-1300℃氧化时,材料表面形成较致密的“氧化膜”,从而抑制了氧化反应的进行。1000℃-1300℃时材料的氧化过程遵循抛物线规律：(△m／S)2=kt+C,其表观活化能为1.598×105J/mol。