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聚合物转化陶瓷技术是指采用有机物先驱体,通过固化、裂解、烧结等过程制备无机陶瓷的技术。聚合物转化陶瓷具有独特的显微结构,包括高缺陷的游离纳米碳、非晶和结晶态共存、多个纳米相共存、高比例的界面相等。基于聚合物先驱体在分子水平上的可设计性、良好的工艺性,使得最终陶瓷的显微结构可调,获得的聚合物转化陶瓷具有独特的性能,包括良好的力学性能、优异的高温稳定性、抗氧化性、电学性能等,在陶瓷纤维、薄膜、多孔陶瓷、复合材料、高温温度/压力传感器等多个领域得到应用。聚合物转化陶瓷的性能与其微结构密切相关,为进一步改善并提高聚合物转化陶瓷的性能并满足实际应用需求,充分理解聚合物转化陶瓷微结构及其性能的相互关系,并达到对聚合物转化陶瓷微结构及性能的精确调控至关重要。因此研究聚合物转化陶瓷微结构的可调控性及微结构对性能的影响机制具有重要的实际意义。本研究针对聚合物转化含SiC陶瓷在核能、摩擦磨损以及纳米碳相在高温电磁屏蔽等领域的典型应用,围绕SiC辐照后热导率严重衰减、SiC磨损性能优化调整和纳米碳相分散困难、高温氧化气氛下屏蔽性能退化等典型问题,结合聚碳硅烷转化含SiC陶瓷微结构的可设计性、可原位生成均匀分布的纳米润滑碳相以及良好的抗氧化性能的优势,通过聚碳硅烷先驱体改性,调整最终转化含SiC陶瓷的显微结构,进而改善优化材料的相关性能。本文具体的研究内容和结果如下:（1）使用DVB改性聚碳硅烷（PCS-1）,通过控制DVB的加入量,制备了微结构各异的SiC基陶瓷材料,研究了改性聚碳硅烷转化SiC陶瓷的微结构对其室温、高温热导率的调控机理。结果表明:无DVB时（SiC10）,PCS-1转化陶瓷中含氧,相分布为平均晶粒尺寸15 nm的SiC,均匀分散于非晶SiCxOy基体中;加入10%DVB时（SiC91）,碳相将杂质氧消耗,获得界面纯净、SiC平均晶粒尺寸221 nm的单相多晶SiC陶瓷;加入20%DVB时（SiC82）,碳相残余,获得C-SiC,SiC平均晶粒尺寸139 nm。室温热导率大小为:SiC91>SiC82>SiC10。使用修正的H-J模型,基于显微结构特征,对比分析了样品理论热导率与实际热导率差异,进一步表明材料热导率主要取决于材料物相分布及SiC晶粒尺寸两大因素。SiC91的热导率随着温度升高逐渐降低,SiC10、SiC82的热导率随着温度呈现先增加后减小的趋势;三组材料热导率峰值对应的温度随着SiC晶粒尺寸的减小而增加,主要受SiC的声子平均自由程和晶粒尺寸大小影响。（2）使用DVB改性聚碳硅烷（PCS-1）,通过控制DVB的加入量,分别制备出纯SiC（p-SiC）以及C-SiC（C-SiC-c）;在室温下,采用4 MeV Au2+,辐照剂量分别为3.70×1014（p-SiC）、4.06×1014（C-SiC-c）ions/cm2,对比研究了碳相的加入对SiC在重离子辐照环境下的抗辐照性能以及热导率的影响。结果表明:加入10%DVB时,制备出单相多晶SiC陶瓷（p-SiC）;加入20%DVB,材料为碳相分布于SiC基体中的C-SiC（C-SiC-c）。辐照后,对比截面TEM发现:在离表面更近的区域内,C-SiC-c中仍然保留了纳米结晶SiC,同时碳相也保留了一定的结晶度,说明C-SiC-c比p-SiC表现出更好的抗辐照性。采用时域热反射技术（time-domain thermoreflectance,TDTR）进一步测试样品辐照损伤层的热导率发现:C-SiC-c比p-SiC的热导率更高。据此提出了碳相加入引入的异质界面对缺陷具有“吸收”作用,使C-SiC-c比p-SiC表现出更好的抗辐照性和更高的热导率。上述研究表明辐照后材料的热导率主要影响因素为:基体相热导率、分散相与基体热导率的比值、界面热导率以及分散相的体积分数。（3）使用DP改性聚碳硅烷（PCS-2）,通过控制DP加入量（0%、6%、10%）,制备出不同组分和微结构的C-SiC,分析微结构对其力学、抗摩擦磨损性能的影响机制。结果表明:随着DP含量增加,C-SiC中碳相的体积分数逐渐从5%增加至16%,SiC晶粒尺寸先减小后增大。材料的硬度和弹性模量随着碳相含量增加逐渐减小。相比于单晶SiC,由于碳相的加入,引入了裂纹偏转和桥连的增韧机制,使材料的断裂韧性(KIC)有所提高,最大KIC增加84%。材料的摩擦磨损机理包括:机械磨损（微裂纹）、磨料磨损、摩擦化学反应以及碳相的润滑作用,材料的抗摩擦磨损性能主要受硬度和SiC晶粒尺寸影响。6%-DP虽然硬度不是最大,但其具有最小的SiC晶粒尺寸,有助于增加摩擦氧化层和穿晶断裂模式的形成,使其表现出最优的抗摩擦磨损性能。（4）使用DVB改性聚碳硅烷（PCS-3）,通过控制DVB的含量,制备了不同微结构且均匀分散的C-SiC纳米复合材料,分析了材料的屏蔽机理以及材料微结构对其室温（RT）、高温（RT-600 oC）屏蔽性能的影响机制。结果表明:随着DVB含量的增加,材料中碳相含量、晶粒尺寸、结晶度、连通性依次增加,因而其室温及高温电导率依次增加。C-SiC中碳相的缺陷态及材料的电导率是影响材料屏蔽效能的两大因素,碳相缺陷态要大于电导率对屏蔽效能的影响。缺陷态越多,材料屏蔽效能越大。随着温度升高,材料的反射屏蔽效能增加,吸收屏蔽效能由于碳相的部分氧化而稍有降低。材料的屏蔽机理中吸收屏蔽占主导作用,因而随着温度升高,材料整体屏蔽效能亦稍有下降,但C-SiC在600℃时的整体屏蔽效能依然良好,为33.8 dB。