在工业陶瓷中，氧化铝陶瓷（Al2O3）因具有高熔点、高硬度、优异的高温稳定性和廉的价格而受到人们的广泛关注，但是其韧性较，限制了工业应用范围。将氧化锆（ZrO2）引入到Al2O3陶瓷中，可制得氧化锆增韧氧化铝陶瓷（ZTA）。ZrO2在Al2O3陶瓷中能起到相变增韧和微裂纹增韧的作用，对Al2O3陶瓷进行增韧补强，从而改善Al2O3陶瓷的韧性，因此，ZTA陶瓷成为结构陶瓷中有前途的材料之一。

　　在ZTA陶瓷中，Al2O3基體上均匀弥散分布着ZrO2粒子，随着温度的变化，ZrO2粒子发生相变，这种相变属于马氏体相变，会相应的产生体积膨胀和切应变，导致张应力和微裂纹的形成。某些小尺寸的ZrO2粒子在张应力的作用下产生微裂纹，这些裂纹局限在小尺寸晶粒中，其萌生和扩展等都会消耗外应力场的，进而提高Al2O3陶瓷的韧性和强度[1]。ZTA复相陶瓷分为粉体和块体两种形式，形式的不同，其制备工艺存在显著的差异。

　　2 ZTA复相陶瓷粉体的制备工艺

　　烧结是制备陶瓷材料的主要途径之一[2]，尤其是以固相为主要物相的烧结，烧结前粉体的特性对后续陶瓷的组织结构有重要的影响。因此，要求粉体具有纯度高、均匀性好、稳定性优良、团聚少以及配比准确等特点。

　　目前，ZTA粉体的制备工艺方法非常多，制备出粉体也更有特点。如果把这些制备工艺按照物料体系状态的不同进行分类，那么可以将其分为固相法、液相法和气相法等[3]三种。在这三种方法里面，由于液相法具有原料来源广、操作条件简易、粉体尺寸和性能稳定以及生产成本较等优点，所以成为较为理想的ZTA陶瓷粉体制备方法。液相法可获得尺寸为1～100nm且均匀弥散分布的粉体。液相法又可进一步分为溶胶-凝胶法、化学共沉淀法、水热合成法、醇盐水解法等。下面对三种主要的液相法制备工艺进行介绍。

　　2.1 溶胶-凝胶法

　　将或无机化合物经过溶液-溶胶-凝胶-干燥处理，然后煅烧得到氧化物超细粉（或固体材料）的方法就是溶胶-凝胶法，也叫Sol-Gel法。采用溶胶-凝胶法制备ZTA复相陶瓷粉体时，通常用异丙醇铝和异丙醇锆等金属醇盐为原料，其制备原理和步骤为：先利用溶剂将金属醇盐溶解形成均相溶液，这种溶液能保证醇盐的水解反应在分子水平上均匀进行;然后醇盐与水反应生成1nm左右的粒子并形成溶胶;溶胶经陈化得到凝胶;将凝胶进行干燥基团、残余水分和溶剂，得到干燥胶;后研磨干燥胶并进行煅烧，以化学吸附的羟基、物理吸附的溶剂和水，得到ZTA复相陶瓷粉体。Jayaseelan等[4]采用溶胶-凝胶法制备出了颗粒尺寸小于10nm的超细粉体，此粉体在1530℃下无压烧结获得致密度较高（大于99%）的ZTA复相陶瓷。

　　2.2 化学共沉淀法

　　如果原料溶液中有以均相存在与溶液中的两种及以上阳离子，在加入沉淀剂发生沉淀反应后，可得到符合要求的成分配比和均匀的粉体，这就是共沉淀法。高濂等[5]以AlCl3·6H2O和ZrOCl2·8H2O为前驱体，氨水为混合溶液制备出平均晶粒尺寸与20nm的ZTA复相陶瓷粉体，该粉体采用高温等静压法烧结后得到密度约98%的致密陶瓷。

　　2.3 水热合成法

　　一般来说，金属盐类在高压和高温的水溶液中会表现出与常温常压下完全不同的性质，如离子活度、溶解度、氢氧化物易脱水和化合物晶体结构易转型等。水热法制备ZTA复相陶瓷粉体正是利用这些性质，采用水溶液作为反应介质，在特制的密闭反应容器（如高压反应釜）中，通过对反应容器创造一个高温、高压的环境，使金属盐类在水热介质中溶解，进而成核、生长，终形成具有一定结晶形态和粒度的晶粒。严泉才[6]将Al、Zr、Y盐的混合溶液滴入氨水溶液中，共沉淀后，将前驱物再置于高压反应釜中进行水热处理，干燥后即可得到烧结性良好的粉体，此工艺省去了高温煅烧的环节且制备的粉体纯度较高。

　　3 ZTA复相陶瓷块体的制备工艺

　　在ZTA复相陶瓷粉体制备出来以后，可将其烧结或熔融，制备得到ZTA复相陶瓷块体，这种块体更有利于工业生产的应用需要。根据制备工艺的不同，ZTA复相陶瓷块体的制备工艺可分为纯粉末烧结、矿物烧结和电熔等几种，下面对其一一介绍。

　　3.1 纯粉末烧结工艺[7]

　　这种制备工艺是以纯物质粉末为原材料，对其进行预制成素坯然后烧结而成。纯粉末烧结工艺的制备步骤如下：先把粉末预制成素坯，这种素坯需要具有一定的形状尺寸、强度和孔隙率。素坯可以用等静压或单、双向进行压制成型，也可用轧制或挤压等可塑法进行成型，还能用注浆、热压注、注射等胶态法进行成型。每种成型方法之前，都需要根据粉体的特点对其进行处理。通常将一定量的水和添加剂在粉体处理过程中加入，为了这些添加物在高温烧结过程中挥发产生缺陷，需要在素坯成型后进行排除。后就是烧结素坯，素坯在一定温度和气氛下会发生颗粒黏结的现象，导致强度提高和孔隙率下降，这个过程即为烧结。从本质上说，烧结过程时固相中的原子或分子相互吸引的过程。颗粒的黏结会形成相互间扩散，导致物质发生迁移，素坯因此产生强度并逐渐致密化和结晶化。通常，有些粉体在烧结时还会伴有固相反应、相变和局部熔融。经过烧结以后，材料的性能（如硬度、韧性和强度等）可达到设计要求，对其进行加工后即可使用。