熔炼金属和高温合金坩埚的选材是影响其纯度的关键。氧化钇优异的抗侵蚀性能和高温稳定性使其在高温合金熔炼坩埚材料领域具有广泛的应用前景,但其较差的力学性能和抗热震性能限制了其发展和工业应用。充分考虑高温热循环服役条件下热应力对材料的影响,基于金属铌具有高熔点、优异的延展性及与氧化钇相近的热膨胀系数等特点,本文采用热压烧结方法制备了满足金属和高温合金熔炼的Y₂O₃-Nb复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、万能力学试验机、激光热导仪等分析测试手段研究了Nb含量对Y₂O₃-Nb复合材料物相、显微组织、力学性能、热物理性能、抗热震性能和耐熔融Ce侵蚀性能的影响规律。研究结果表明,Nb的引入提高了Y₂O₃陶瓷的烧结性能和力学性能。5vol.%Y₂O₃-Nb复合材料的致密度、硬度最大,分别为98.46%、8.28GPa。随Nb含量的增加,复合材料的弹性模量、抗弯强度和断裂韧性明显提高,20vol.%Y₂O₃-Nb复合材料的弹性模量、抗弯强度、断裂韧性分别为205GPa、227MPa、3.24MPa·m^1/2,较纯Y₂O₃陶瓷分别提高了1.4倍、1.3倍、2.3倍。随测试温度的升高,Y₂O₃-Nb复合材料的等压热容先增大后减小,热扩散系数和热导率均呈现单调递减的趋势,而复合材料的热膨胀系数单调递增。Y₂O₃及Y₂O₃-Nb复合材料在1200-1600℃温差下经过不同热震次数后,材料表面完好无裂纹,Y₂O₃-10vol.%Nb复合材料热震残余强度随着热震次数的增多,由热震前的212MPa增至40次热震后的348MPa,残余强度保持率高达164%,呈现出最优异的抗热震性。在1300℃侵蚀温度下,经过不同侵蚀时间,Y₂O₃陶瓷与熔融Ce的界面处并未出现较明显的侵蚀反应层。随着Nb含量的增多,Y₂O₃-Nb复合材料界面处出现侵蚀反应层,且其厚度随着侵蚀时间延长而增厚。侵蚀层厚度在侵蚀初期增长速度快,后期增长速度缓慢。在相同侵蚀时间下,对于同一组分的Y₂O₃-Nb复合材料,其侵蚀反应层厚度随着侵蚀温度升高而增厚。