氧化鋁陶瓷是存在奇特的物理跟化學性質，如高硬度，低的熱傳導性，熔點高，抗高平跟腐化，化學惰性跟兩性性質，在電子陶瓷、功能陶瓷跟結構陶瓷等方面的利用敏捷發展。作為特種陶瓷資料在電子、航天、航空跟核產業等高新技巧范疇存在遼闊的利用前景。然而氧化鋁陶瓷資料的致命毛病是脆性，低堅固性跟低重復性，這些不足重大影響了其利用范疇。只有改良氧化鋁陶瓷的斷裂韌性，實現資料強韌化，進步其堅固性跟利用壽命，才干使氧化鋁陶瓷真正地成為一種普遍利用的新型資料，因此，氧化鋁陶瓷增韌技巧始終是陶瓷研究的熱點。

一、陶瓷的增韌方法

目前，陶瓷的增韌方法重要有：相變增韌、顆粒增韌、纖維增韌、自增韌、彌散韌化、協同增韌、納米增韌等。

1、相變增韌

相變增韌是指亞牢固四方相t—ZrO2在裂紋應力場的作用下產生一相變，形成單斜相，產生體積膨脹，從而對裂紋形成壓應力，妨礙裂紋擴大，起到增韌的作用。此外，外界前提對氧化鋁陶瓷相變增韌有很大的影響，假如相變產生大的應力跟體積變更， 則產品輕易斷裂，因此生產進程中，應避免外界因素對氧化鋁陶瓷相變增韌的影響。

2、顆粒增韌

顆粒增韌是指用顆粒做增韌劑，添加入ZrO2陶瓷粉體中，只管后果不迭晶須與纖維，但若顆粒品種、粒徑、含量跟基體資料抉擇切當，仍有一定的強韌后果。其優點是簡便易行，增韌的同時會帶來高溫強度跟高溫蠕變機能的改良。顆粒增韌的韌化機理重要有細化基體晶粒跟裂紋轉向分叉等。

3、纖維增韌

纖維、晶須增韌原理是在緊靠裂紋尖真個晶體，因為變形而給裂紋名義加上了閉合應力，對消裂紋尖真個外應力，鈍化裂紋擴大，從而起到了增韌作用；此外，裂紋擴大時，柱狀晶體的拔出時也要克服摩擦力，也會起到增韌的作用。

4、自增韌

氧化鋁陶瓷因為柱狀晶的存在，在氧化鋁陶瓷斷裂進程中，會導致裂紋產生偏轉，轉變跟增加了裂紋擴大的途徑，從而鈍化裂紋增加了裂紋擴大阻力，達到增韌的目標。

5、彌散韌化

彌散韌化重要是指四方相ZrO2顆粒對陶瓷基體的韌化， 除了相變韌化機制以外還有第二相質點的彌散韌化機制。在裂紋進行擴大之前， 首先得克服陶瓷自身的內部殘余應變能，從而達到增韌的目標。

6、微裂紋增韌

微裂紋增韌是指在裂紋應力加入韌性資料，使其產生微裂紋，達到疏散應力的目標， 減少裂紋前進的能源，從而增加資料的韌性。在資料產生相轉變時，往往也會導致殘余應變能效應以及產生微裂紋。因此，相轉變增韌的后果是明顯的。

7、復合增韌

復合增韌是指在ZrO2陶瓷實際增韌進程中同時采取多少種增韌機理，從而進步ZrO2陶瓷增韌后果。在實際利用進程中，依據所要制備氧化鋁陶瓷資料的不同機能，來抉擇具體的增韌機理。

8、納米增韌

目前，納米增韌重要有三種學術觀點，即：細化實際，穿晶實際、“釘扎”實際。

細化實際認為納米相的引入能克制基體晶粒的異樣長大，使基體結構均勻細化，從而進步納米氧化陶瓷復合資料的強度韌性。

“穿晶實際”，認為納米復合資料中，基體顆粒以納米顆粒為核產生致密化而將納米顆粒包裹在基體晶粒內部形成“晶內型”結構。這樣便能減弱主晶界的作用， 誘發穿晶斷裂，使資料斷裂時產生穿晶斷裂而不是沿晶斷裂，從而進步納米氧化鋁陶瓷復合資料強度跟韌性。

“釘扎”實際， 認為存在于基體晶界的納米顆粒產生“釘扎”效應，從而限度了晶界滑移跟孔穴、蠕變的產生，晶界的加強導致納米氧化鋯復相陶瓷韌性的進步。

二、氧化鋯增韌陶瓷的品種

氧化鋯增韌陶瓷重要有牢固氧化鋁陶瓷、局部牢固氧化鋁陶瓷、四方氧化鋯多晶體陶瓷、氧化鋯超塑性陶瓷。

1、牢固氧化鋁陶瓷

牢固氧化鋁陶瓷是在制備氧化鋯粉體時增加一定數量的牢固劑使之固溶入氧化鋯內，形成破方相氧化鋯，在全部溫度范疇內不產生相變，也就不體積變更的陶瓷資料。常用的牢固劑重要有CaO、MgO、Y2O3、CeO2等。

牢固氧化鋁陶瓷在泡沫陶瓷、生物陶瓷、特種耐火資料鑄口、冷成形工具、整形模、拉絲模、切削工具、新能源電池電解質隔閡等范疇存在普遍的利用。

2、局部牢固氧化鋁陶瓷

局部牢固氧化鋯存在強度高，脆性低，較高的斷裂韌性，被認為是發念頭上有前程的陶瓷資料。美國康明斯公司已有該種產品面世，日本也有很多用氧化鋁陶瓷制造的發念頭部件。

采取傳統方法或氯化物溶解法制備的氧化鋯攙跟5%氧化鈣進行牢固，組織中合有破方相氧化鋯基體晶粒、十分渺小的晶內亞穩四方相粒子及單斜氧化鋯粒子，其中的單斜氧化鋯粒子存在兩種形貌，即：粗大的孿晶界粒子跟細的但仍存在孿晶待征的晶內粒子。四方相在應力引誘下轉變為單斜相的相變使該資料顯現出精良的機械機能。

3、四方氧化鋯多晶體陶瓷

四方氧化鋯多晶體陶瓷的晶粒很小， 為了使亞穩的四方相保存下來， 必須采取超細、高純的氧化鋯粉體， 且要正確把持氧化釔的含量， 燒結工藝中要采取低的溫度。

四方氧化鋁陶瓷通過相變增韌存在很高的強度跟斷裂韌性， 但在中高溫下因為相變增韌作用的逐步消散力學機能敏捷降落。在基體中加入第二相粒子成為復合資料是進步韌性跟高溫力學機能的有效方法。

4、氧化鋯超塑性陶瓷

氧化鋯超塑性陶瓷是通過把持配料跟燒結， 獲得均勻的微細晶粒僥結體， 實現微細晶粒的超塑性。影響氧化鋁陶瓷超塑性的重要因素有下列多少個方面：

晶粒大小。品粒越細，晶界面積越大，產生塑性變形就越大。

溫度。在壓力恒定下，應變速率隨著溫度進步而增加。

應變速率大小。尤其在位伸變形時，較低的應變速率可獲大于200%的拉伸變形，因為應變速率過大，在晶界處易形成空洞等，以至造成過早的斷裂。

空洞大小。要堅持較低的應變速率，以克制空洞的生成。

目前，超塑性氧化鋁陶瓷重要用于發念頭中活塞環，隨著研究的深刻，其利用前景是遼闊的。氧化鋯資料高溫下存在導電性 其晶體結構存在氧離子缺位的特點，可制成各種功能元件。