连续碳化硅纤维增韧陶瓷基复合材料（SiCf-CMCs）以其耐高温、重量轻、耐腐蚀等优异性能,在航空发动机热端部件领域具有广阔的应用前景。SiC纤维作为SiCf-CMCs的主要增强相,其性能决定了材料的承载能力。在航空发动机实际服役环境下,航空煤油燃烧产生的大量水蒸气和陶瓷基体中存在的缺陷使SiC纤维暴露在高温水氧耦合环境中,导致纤维氧化和强度下降,影响材料性能和使用寿命。本文针对国产二代SiC纤维在高温水氧耦合环境下的氧化动力学及力学行为展开研究,具体工作如下:首先开展了900-1100℃纯水蒸气和水氧耦合环境下的纤维氧化试验,并进行微观结构及力学性能研究。结果表明,水氧耦合下的氧化速率高于单一气氛,H2O提高了纤维的氧化速率并降低反应活化能。H2O愈合氧化层表面裂纹,有效保留纤维剩余强度。其次,基于纤维元素占比,开展了SiC1.6模型在水氧环境下的分子动力学研究。氧化过程中SiC转变为Si的氧化物,并形成低密度碳链。O2反应速率远大于H2O,H2O有效加速了O2的氧化能力,降低了反应活化能,导致Si原子脱离氧化层,使其稀松多孔。游离碳削弱晶面的影响,加速模型氧化速率,降低反应活化能。最后,针对SiC纤维试验观测的缺陷类型,开展了纤维力学性能分子动力学模拟研究。材料弹性模量随应变速率的降低而降低。空位和反位替代缺陷浓度越高,强度越低,体系势能和刚度呈相反趋势。内部SiCf主要承载,随着氧化层厚度的增大,纤维力学性能逐渐下降。氧化层裂纹对拉伸强度影响不大,当裂纹扩展至SiC,强度下降较明显。