碳氮化硅(Si CN)材料是一种具有高硬度、抗腐蚀等优异性能的非氧化物陶瓷材料。聚合物前驱体法制备的SiCN材料为亚稳态,其在高温工作环境中会分解为SiC和Si3N4,需要引入其他元素以提高SiCN材料的高温稳定性和抗氧化性等性能。本论文选用硼元素和钛元素作为引入元素,利用碳氮化法合成Si-B-C-N和Si-Ti-C-N复合陶瓷粉末。借助X射线衍射、X射线光电子能谱、红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等测试与表征方法,研究合成产物的物相组成、化学键组成和显微结构,利用热重-差热分析产物的氧化增重。分别探讨了合成温度和原料的元素配比对合成Si-B-C-N和Si-Ti-C-N复合陶瓷粉末的影响。研究表明:以淀粉、硅粉和碳化硼为原料,在流动氮气中高温反应合成Si-B-C-N粉末,其主要物相为α/β-SiC、SiCN和BN(C)。价键分析显示:各原料发生了一系列反应,合成产物中除了Si-C和B-N键外,还含有特征键C-N和B-C-N。过高的合成温度导致C-N键含量的降低,1550oC是最适宜的合成温度。合成的Si-B-C-N粉体为BN(C)相均匀分布在纳米SiC/SiCN晶界的结构,这与机械合金化法制得材料的结构相似。合成温度的升高和硅硼比的提高均可以提高产物中BN的含量,促进BN(C)相的形成。由于BN(C)相和SiCN相的共同作用,当硅硼比为1:1时,产物在1500oC时氧化增重小于SiC。碳含量的增加也会提高产物中α-SiC的相对含量,抑制颗粒表面BN(C)层的形成并形成光滑碳层,但对其抗氧化性没有显著影响。以淀粉、硅粉和钛粉为原料,经碳氮化处理合成Ti-C-N和Si-Ti-C-N复合陶瓷粉末。Ti-C-N粉末的主要物相为TiN和TiC0.2N0.8。随着合成温度升高TiN含量逐渐增加。1500oC合成的TiN/TiCN复合粉末氧化增重远低于单相TiC和TiN。合成温度高于1500oC时,Si-Ti-C-N粉末的主要物相为SiC、SiCN、TiN和TiC0.2N0.8。原料中钛硅比的减小会导致产物的主晶相由TiN和TiC0.2N0.8转变为SiC和SiCN,而且合成产物的氧化增重率随着钛硅比减小而下降。