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随着飞行器服役温度的升高,现有的金属热防护系统已不能满足新的耐温要求,需开发可耐更高温度的新型陶瓷基热防护系统。而在金属热防护系统中用到的传统金属热防护连接件存在耐温低、热膨胀系数过高的缺点,易导致热防护系统出现热短路问题;且其与陶瓷基热防护系统热膨胀系数不匹配,易对陶瓷基热防护系统造成损伤,所以需同时开发新型陶瓷基热防护连接件。为此本文选择热导率低、热膨胀系数较低和高温性能较稳定的Y2SiO5作为基体材料,通过添加增强相和材料自身结构设计,制备出了高强度、低热导的新型陶瓷基复合材料。首先以溶胶凝胶法制备出的较高纯度的纳米Y2SiO5粉为原料,ZrO2纤维作为增强相,通过冷等静压法结合无压烧结工艺,成功制备出ZrO2（f）/Y2SiO5复合材料。结果显示,与未添加纤维的试样相比,20vt%ZrO2c（f）/Y2SiO5复合材料纤维表现出最佳的增强效果,包括高抗弯强度（65.70MPa）,低导热率（0.557W/（m·K））。使用溶胶-凝胶法制备Y2SiO5粉,产量少且不环保,不适合应用到实际工程中。因而在其后的研究中采用粉末固相反应法来制备微米Y2SiO5粉,复合增强相（ZrO2纤维和Ni）成功制备出的ZrO2cf)/Y2SiO5和Ni/Y2SiO5复合材料,并对其性能进行了研究。研究结果显示,20vt%ZrO2（f）/Y2SiO5复合材料（1450℃烧结）和20vt%Ni/Y2SiO5复合材料（1400℃烧结）有最佳的力学性能,两种材料的弯曲强度分别为124.71MPa和78.00MPa,较Y2SiO5陶瓷性能提升了 29.41%和47.09%;剪切强度分别为86.10MPa和76.51 MPa,较Y2SiO5陶瓷性能提升了65.20%和69.65%;拉伸强度分别为53.52MPa和50.67 MPa,较Y2SiO5陶瓷性能提升了 57.27%和74.72%。同时兼具较好的优良热学性能,热导率分别为0.542W/（m·K）和 0.456W/（m·K）。在多层梯度ZrO2（f）/Y2SiO5和Ni/Y2SiO5复合材料中采用多孔Y2SiO5陶瓷作为中间的隔热层,纤维-陶瓷或金属-陶瓷复合材料作为外部的承载层。在多层梯度复合材料的抗剪性能评价中,对多层梯度复合材料中的弱界面位置和过渡层位置分别进行了剪切强度性能测试。结果显示,多层梯度复合材料弱界面位置的剪切强度最大为45.79MPa和32.34MPa,均小于相同工艺制备出的Y2SiO5陶瓷的剪切强度。将剪切面从弱界面位置调整到过渡层位置后,两个体系的多层梯度复合材料的剪切强度（78.55MPa和61.93MPa）均大于相同工艺制备出的Y2SiO5陶瓷的剪切强度。同时也对多层梯度复合材料的弯曲和拉伸强度进行了表征,弯曲强度最大为67.55MPa和77.81MPa;拉伸强度最大为26.62和23.07MPa。通过金刚石刀具成功加工出多层梯度复合材料螺栓连接件。从加工出螺栓的宏微观形貌可以看出,ZrO2纤维的加入降低Y2SiO5陶瓷的可加工性,Ni的加入提高了 Y2SiO5陶瓷的可加工性。对螺栓的拉伸强度测试结果表明,20vt%Ni/Y2SiO5复合材料螺栓的拉伸强度（12.46MPa）优于Y2SiO5陶瓷螺栓（9.46MPa）。在螺栓的根部剪切强度的测试中,两个系列的多层梯度复合材料螺栓的抗剪性能均优于Y2SiO5陶瓷螺栓。其最大的剪切强度分别为36.53MPa和16.35MPa。