氧化鋁陶瓷材料的結(jié)構(gòu)屬于剛玉型，具有自身的離子鍵合特性，因而滑移系統(tǒng)遠(yuǎn)小于金屬，導(dǎo)致其缺乏一定的韌性和可塑性，因此氧化鋁陶瓷的斷裂韌性較低，這極大地限制了氧化鋁陶瓷的廣泛應(yīng)用。

　　氧化鋯陶瓷

　　氧化鋯陶瓷的熔點(diǎn)最高可達(dá)2700度，耐熱和耐腐蝕性能好，導(dǎo)熱系數(shù)最低(約為16.8W/m/k)，熱膨脹系數(shù)最大，接近金屬材料。完全穩(wěn)定的氧化鋯易產(chǎn)生較高的熱應(yīng)力，但部分穩(wěn)定氧化鋯具有強(qiáng)度高、脆性低、斷裂韌性高等特點(diǎn)，被認(rèn)為是發(fā)動(dòng)機(jī)上最有前途的陶瓷材料。

　　目前應(yīng)用最廣泛的陶瓷系列有：氧化鋯增韌陶瓷、釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷、四方多晶氧化鋯陶瓷，這三種陶瓷均具有良好的韌性和高強(qiáng)度，其優(yōu)異的性能是由于四方氧化鋯從應(yīng)力誘導(dǎo)相變向單斜相變轉(zhuǎn)變，并伴隨著體積膨脹。這種現(xiàn)象稱為相變?cè)鲰g。

　　相變?cè)鲰g氧化鋯陶瓷是一種具有很大發(fā)展前景的新型結(jié)構(gòu)陶瓷，通過氧化鋯相變可以提高陶瓷材料的斷裂韌性和抗彎強(qiáng)度，使其具有優(yōu)良的力學(xué)性能、低的導(dǎo)熱性和良好的抗沖擊性能。

　　陶瓷材料具有優(yōu)異的耐磨性、耐蝕性和高溫性能，但由于陶瓷固有的脆性，實(shí)際應(yīng)用范圍有限。因此，提高陶瓷材料的脆性，提高其強(qiáng)度，提高其在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性，已成為陶瓷材料廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。為了提高陶瓷材料的脆性和強(qiáng)度，近年來提出了各種增韌補(bǔ)強(qiáng)機(jī)制，開發(fā)了各種高性能氧化鋯增韌陶瓷。