本文以二硼化钛（TiB₂）为硬夹层,硅（Si）粉为基体层碳化硼（B₄C）的烧结助剂,氮化硼纳米管（BNNTs）为基体层的补强增韧剂,聚乙烯亚胺（PEI）为分散剂,羧甲基纤维素钠（CMC）为粘结剂,甘油为增塑剂,采用水基流延成型工艺分别制备BNNTs-B₄C流延膜和TiB₂流延膜。通过不同层厚比叠层,热压烧结制备BNNTs-B₄C/TiB₂-B₄C层状陶瓷复合材料。系统地研究了分散剂含量及pH值对B₄C悬浮液粘度的影响,粘结剂含量、增塑剂与粘结剂质量比值（R值）、球磨时间等因素对BNNTs-B₄C流延浆料流变性和流延膜强度的影响。研究了分散剂含量、粘结剂含量、R值、固相含量和球磨时间等因素对TiB₂流延浆料流变性的影响。实验结果表明:当PEI含量为3 wt%,CMC含量为7.2wt%,R值为0.9,二次球磨时间为13h时可制备出高质量的BNNTs-B₄C流延膜。当PEI含量为2wt%,CMC含量为5wt%,R值为0.9,二次球磨时间为11h时可获得固含量为55wt%的TiB₂水基流延浆料。研究了层厚比和硬夹层组成分别对BNNTs-B₄C/TiB₂-B₄C层状陶瓷复合材料组织结构与力学性能的影响,同时探讨了BNNTs-B₄C/TiB₂-B₄C层状陶瓷复合材料的增韧机理。采用XRD、SEM等分析测试手段,对BNNTs-B₄C/TiB₂-B₄C层状陶瓷复合材料的物相和显微结构进行表征,并测试其弯曲强度和断裂韧性。实验结果表明:当基体层与硬夹层的层厚比为1.8:1,硬夹层组成为80 wt%TiB₂+20wt%B₄C,预制体于2040℃、30MPa下热压烧结30min制备的BNNTs-B₄C/TiB₂-B₄C层状陶瓷复合材料的力学性能最佳,其抗弯强度和断裂韧性分别达到598.63 MPa和7.84MPa·m1∕2,比夹层未添加B₄C的样品分别提高了28.82%和11.68%。探讨BNNTs和层状结构对BNNTs-B₄C/TiB₂-B₄C层状陶瓷复合材料的增韧机理。研究表明:BNNTs的增韧机理是拨出效应增韧、桥联增韧、裂纹偏转增韧和残余应力增韧;层状结构增韧机理是裂纹偏转增韧和残余应力增韧。BNNTs-B₄C/TiB₂-B₄C层状陶瓷复合材料优异的力学性能是以上增韧机理的综合作用。