随着航空航天器马赫数的不断提高,对天线罩材料的各种性能的要求也不断提高,如更高的强度和韧性、更加优异的耐高温性能和透波性能等。MgO、Si3N4等陶瓷基复合材料是目前航空航天器等的天线罩(窗)材料中应用最为广泛、最具前景的材料。本文采用超声辅助液相剥离的方法制备出了厚度在10nm以下、具有微米级横向尺寸的氮化硼纳米片(BNNSs)。将其分别加入到具有优异透波性能和力学性能的MgO和Si3N4陶瓷基体中,制备出BNNSs/MgO和BNNSs/Si3N4透波复合材料。在不破坏基体的透波性能和耐高温性能的基础上,进一步改善基体的强度和韧性。分别对复合材料的力学性能、介电性能以及BNNSs的增韧机理进行了研究。(1)通过机械搅拌絮凝的方式成功将BNNSs与MgO粉体均匀混合,采用热压烧结制备了BNNSs/MgO复合材料。加入BNNSs后,明显改善了MgO陶瓷的力学性能。与未加入BNNSs的MgO陶瓷相比,加入1wt.%的BNNSs后的BNNSs/MgO复合材料的弯曲强度提高了约85%,达到了411MPa。加入1.5wt.%的BNNSs后,BNNSs/MgO断裂韧性提高了34%,达到了3.64MPa·m1/2。对复合材料的微观组织分析表明,BNNSs在MgO基体中的增韧机理是BNNSs的拔出和桥接、裂纹偏转和裂纹绕过机理的共同作用。通过对加入1wt.%BNNSs的复合材料的介电性能进行分析,发现少量BNNSs的加入不会破坏MgO基体优良的透波性能。(2)为了使BNNSs在陶瓷基复合材料中更简单均匀的分散,通过共价键合的方式对BNNSs表面依次修饰了羟基和氨基两种活性基团。对BNNSs进行表面羟基改性后,BNNSs的表面获得了更多的羟基基团,其表面zeta电位绝对值变大。在羟基修饰的基础上对BNNSs进行了表面氨基改性,BNNSs的表面zeta电位由负电位转变为正电位。通过对BNNSs进行表面氨基修饰,实现了BNNSs表面zeta电位的正负调控。为BNNSs在陶瓷基复合材料中的均匀分散提供了基础,使其更好的适用于以溶液为基础的应用和再处理。(3)通过表面静电絮凝的方式成功将带有正表面电位的氨基修饰BNNSs(NH2-BNNSs)与带负表面电位的Si3N4粉体均匀混合。采用SPS烧结制备了BNNSs/Si3N4复合材料。加入0.75wt.%的NH2-BNNSs后,BNNSs/Si3N4复合材料弯曲强度和断裂韧性分别达到了778.2MPa和7.97MPa·m1/2,相比未加入BNNSs的Si3N4陶瓷分别增加了28%和34%。通过微观结构分析,确定了BNNSs的增韧机理为BNNSs的拔出、桥接、撕裂及裂纹偏转的共同作用。通过对复合材料的介电常数和介电损耗进行分析后发现加入NH2-BNNSs后Si3N4陶瓷的透波性能得到了一定的改善。