热防护材料的高温力学性能是用于载人航天、深空探测飞行器、弹箭等高超声速飞行器设计与制造的关键指标。其高温力学性能表征对作为高超声速远程机动飞行器热防护材料的设计及其提高其应用可靠性至关重要。目前,材料高温力学性能测试极其困难、非唯象的理论表征模型缺乏,制约了超高温热防护材料的研制和应用,急需在其高温强度理论表征方面取得突破。本文创造性提出了材料力学性能温度相关性建模思想,创建了材料高温强度理论,建立了无任何拟合参数的温度相关性断裂强度理论表征模型;通过采用热容这一缺陷不敏感物理量,实现了温度与缺陷对强度影响的解耦,针对超高温陶瓷材料建立了热-损伤断裂强度模型;针对颗粒、纤维增强超高温陶瓷基复合材料,构建了计及增强相含量及几何尺寸、残余热应力、氧化和缺陷尺寸及其随温度的演化等影响的系列温度相关性断裂强度模型;以上模型预测所需要的材料参数易于获取,便于工程应用,且预测结果均与实验取得了非常好的一致性。此外,该建模思想还在金属材料的温度相关性屈服强度、空位形成能、反相畴界能及临界分切应力,半导体材料的温度相关性能带、折射率及拉曼频移和高分子材料的温度相关性断裂强度等领域得到了很好应用及验证。