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二元过渡金属硼化物的本征脆性和较差的抗氧化性是其在高温极端环境下应用的主要障碍。通过在二元过渡金属硼化物中引入ⅢA和ⅣA族元素（Al、Si等）,形成层状结构的三元过渡金属硼化物（MAB相）,有望改善其本征脆性,提高韧性和抗氧化性能。MAB相材料是一类新型的三元层状过渡金属硼化物,其中M为过渡金属元素,A为ⅢA和ⅣA族元素,B是硼元素。已发现的MAB相化合物主要包括:Cr2AlB2、Cr3AlB4、Cr4AlB6、Mn2AlB2、Fe2AlB2、MoAlB和WAlB,其中Cr-Al-B体系包含了最多的结构类型,是MAB相材料的代表性体系。然而,目前关于Cr-Al-B体系材料的研究报道很少,主要原因是难以制备出纯相的粉体和块体材料。基于上述背景,本文对MAB相中Cr-Al-B体系材料的制备、结构和性能进行了系统的研究。本文首先制备出二元CrB陶瓷,然后在CrB中引入Al,制备出新型三元Cr-Al-B体系陶瓷材料（Cr2AlB2和Cr4AlB4）,重点研究其力学性能、抗氧化性能及内在机理,并进一步研究了其电磁波吸收性能,提出这类材料在功能材料方面的新应用方向。主要研究内容和结论如下:（1）以单质B粉和Cr粉为原料,利用简便高效的高温固相原位反应方法,制备出纯相CrB粉体和～97%致密度的CrB块体。对CrB的粉末XRD数据进行了Rietveld结构精修,给出了其晶体结构和完整的粉末衍射数据,弥补了现有ICDD PDF#32-0277（CrB）卡片中衍射数据的缺失。所制备CrB陶瓷的弹性模量、弯曲强度、断裂韧性、维氏硬度和电阻率分别为476±1 GPa、418±35 MPa、5.7±0.4MPa·m1/2、19.3±0.2 GPa、和19.3±0.6μΩ·cm,表明CrB是一种具有高模量、高硬度、高强度和类金属的导电性能的脆性陶瓷材料。（2）以CrB粉和Al粉原料,制备出纯相Cr2AlB2粉体,获得了高纯Cr2AlB2粉体的成熟制备工艺,系统的研究了Cr2AlB2粉体直到1200°C的热稳定性和氧化行为。研究表明,Cr2AlB2在氩气气氛下可以热稳定到900°C,在950-1070°C之间部分分解为Cr4AlB4和Al,在1090-1200°C之间部分分解为CrB和Al。揭示Cr2AlB2的热稳定性有利于更好的理解其氧化行为。Cr2AlB2粉体在空气中的起始氧化温度为680°C,氧化动力学表现为起始的快速线性规律氧化和随后的缓慢抛物线规律氧化。保护性Cr2O3（700-750°C）和Al2O3（800-1200°C）膜的形成使得Cr2AlB2粉体表现出从中低温到高温（600-1200°C）的良好抗氧化性能。同时,揭示了Cr2AlB2粉体在不同温度下的氧化机理,并对体系氧化反应和各物相稳定性进行了热力学计算,计算结果与实验结果一致,支持了实验结论。（3）进一步研究了Cr2AlB2粉体在2-18 GHz的吸波性能。基于介电损耗和磁损耗的协同效应,Cr2AlB2粉体表现出良好的吸波性能,最小反射损耗（RL）为-44.9d B（8.5 GHz,2.7 mm）,最佳有效吸收带宽(EAB)为4.4 GHz（13.0-17.4 GHz,1.6 mm）。良好的高温抗氧化性能使得Cr2AlB2粉体在750-1000°C氧化处理后,同样保持了很好的吸波性能。在1.5-4.0 mm的厚度范围内,Cr2AlB2粉体和氧化处理的Cr2AlB2粉体都可在5.0-18.0 GHz的频率范围获得RL<-10 d B的有效吸收,这一频率范围基本上涵盖了C（4-8 GHz）、X（8-12 GHz）和Ku（12-18 GHz）微波频段,表明,Cr2AlB2粉体是一种抗氧化的高性能吸波材料。（4）以Cr2AlB2作为前驱体,使用稀盐酸（HCl）作为侵蚀剂,选择性的侵蚀出Cr2AlB2中的Al原子,制备出2D-CrB纳米晶。2D-CrB是首次制备出的完全侵蚀的二维过渡金属硼化物材料（MBenes）,是二维材料家族的又一新发现。至此,建立了从二元CrB到三元Cr2AlB2再到2D-CrB的完整材料制备体系。（5）创造性的制备出一种新的MAB相化合物Cr4AlB4（新物质）。结合第一性原理计算、XRD结构精修和透射电镜分析,确定了Cr4AlB4的晶体结构,给出了完整的粉末衍射数据。结果表明,Cr4AlB4属于正交晶系,空间群为Immm,晶格常数为a=2.9343（6）（?）,b=18.8911（0）（?）,c=2.9733（7）（?）,原子位置为Cr1 4g（0,0.2936（5）,0）,Cr2 4h（0.5,0.5859（7）,0）,Al2b（0,0.5,0.5）,B1 4h（0,0.3839（8）,0.5）,B2 4g（0.5,0.6646（2）,0.5）,理论密度为5.60 g/cm3。（6）采用原位自分解放电等离子烧结工艺,制备出～94%致密度的Cr4AlB4陶瓷块体。所制备Cr4AlB4陶瓷的弯曲强度高达841±15 MPa,断裂韧性高达13.5±0.7 MPa·m1/2,电阻率为43.0±1.9μΩ·cm,表明三元Cr4AlB4陶瓷是一种兼具高强度和高韧性以及类金属的导电性能的良好损伤容限陶瓷材料。从力学的角度揭示了其强化机制,即Cr4AlB4晶粒的部分织构和层状结构使得其主要断裂形式为裂纹阶梯形穿过晶粒片层的层状穿晶断裂,而层状穿晶断裂需要克服Cr4AlB4晶粒片层的层内强共价键结合,这是其高强度的原因。从能量的角度揭示了其韧化机制,即Cr4AlB4层状断裂导致的裂纹偏转、晶粒的拔出和少量残余金属Al的韧性断裂,消耗了更多的断裂能,这是其高韧性的原因。利用原位自分解热压烧结工艺,制备出～95%致密度的Cr4AlB4/Cr2AlB2复合材料块体。Cr4AlB4/Cr2AlB2复合材料的弯曲强度高达669±30 MPa,断裂韧性高达10.9±0.8 MPa·m1/2,电阻率为36.5±0.8μΩ·cm,表明Cr4AlB4/Cr2AlB2复合材料同样是一种具有高强度、高韧性和类金属的导电性能的良好损伤容限陶瓷材料。Cr-Al-B体系陶瓷的高强度和高韧性,本质上归因于其层状的结构特征和晶粒的部分织构。比较了三元Cr-Al-B体系陶瓷和二元CrB陶瓷的力学性能和损伤容限,表明三元Cr-Al-B体系陶瓷比二元CrB陶瓷具有更高的强度和韧性以及更好的损伤容限。研究表明,MAB相中Cr-Al-B体系陶瓷作为一类新型的三元层状过渡金属硼化物,表现出高强高韧的优良力学性能,类金属的优良导电性,从中低温到高温（600-1200°C）的良好抗氧化性能以及良好的吸波性能,是一类很有应用前景的结构和功能陶瓷材料。