材料设计中的计算机模拟已应用到材料研制到使用的全过程,包括材料制备、加工、组织结构、理化性能和使用环境等.SiC和B<,4>C陶瓷都是高性能的结构陶瓷,对其进行必要的数值模拟,对于SiC、B<,4>C及其复合材料的开发和应用,不仅可以节约研发时间、人力和财力,而且还可以最大限度地挖掘材料的潜力,使材料设计和应用更好地结合起来.该论文编写了可用于计算和模拟材料相变的模型-微正则系蒙特卡罗模拟程序.利用微正则系蒙特卡罗模拟程序和材料分析软件(Material Studio)在微观-介观尺度建立了SiC和B<,4>C陶瓷复合材料初始晶胞模型,并对SiC和B<,4>C及其陶瓷复合材料的X射线衍射、中子衍射、电子衍射和高温晶格振动等进行了数值模拟,同时对它们的弹性模量和界面张力进行了计算.使用微正则系蒙特卡罗法和分子动力学法对SiC和B<,4>C及其陶瓷复合材料的高温结构进行了模拟.数值模拟结果和实验结果的吻合性很好.最后通过X射线衍射实验数据,推算出该试样中可能存在的晶相类型和晶体结构,并建立了相应的晶体结构模型.结果表明:(1)通过建立SiC和B<,4>C初始晶胞模型,可以准确模拟出各类完整晶胞和含有缺陷的晶胞,计算出在高温下晶胞进行热振动的幅度和发生的晶格变形的方向,并得到与实际实验数据吻合很好的衍射图像.(2)利用CASTEP模块计算出与实验结果相吻合的SiC和B<,4>C的弹性模量.(3)利用DPD模块通过对B<,4>C和ZrB<,2>的表面张力和界面张力的模拟计算,得到了ZrB<,2>/B<,4>C陶瓷复合材料的模拟图像.(4)通过对ZrB<,2>/B<,4>C陶瓷复合材料X光衍射试验数据的分析和计算,计算出ZrB<,2>晶体的晶格常数,并推算出硼原子和锆原子在晶胞中的具体位置,说明了在ZrB<,2>/B<,4>C陶瓷复合材料中ZrB<,2>晶体发生变形的原因.