1. 纖維增韌

• 原理：在氧化鋯陶瓷基體中引入纖維，當(dāng)陶瓷基體產(chǎn)生裂紋時，纖維可以橋接裂紋面，阻止裂紋的進(jìn)一步擴(kuò)展。纖維還可以通過拔出機(jī)制消耗能量，從而提高陶瓷的韌性。

• 方法：首先要選擇與氧化鋯陶瓷具有良好化學(xué)相容性和熱膨脹匹配性的纖維。然后通過合適的成型工藝將纖維均勻地分散在氧化鋯陶瓷基體中。例如，在制備氧化鋯陶瓷刀具時，可以將碳化硅纖維加入到氧化鋯陶瓷粉末中，經(jīng)過混合、成型和燒結(jié)等工藝，得到纖維增韌的氧化鋯陶瓷刀具，提高其在切削過程中的抗崩刃能力。

2. 顆粒彌散增韌

• 原理：在氧化鋯陶瓷中彌散分布第二相顆粒。當(dāng)裂紋擴(kuò)展遇到這些硬顆粒時，裂紋會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，增加裂紋擴(kuò)展的路徑長度，從而消耗更多的能量，提高陶瓷的韌性。

• 方法：通過機(jī)械混合、化學(xué)共沉淀等方法將第二相顆粒均勻地分散在氧化鋯陶瓷粉末中。在燒結(jié)過程中，要確保第二相顆粒與氧化鋯基體之間有良好的結(jié)合界面。例如，采用化學(xué)共沉淀法制備含有 TiC 顆粒的氧化鋯陶瓷粉末，然后進(jìn)行無壓燒結(jié)，得到顆粒彌散增韌的氧化鋯陶瓷，可用于制造耐磨部件。

表面處理

1. 表面涂層

• 原理：在氧化鋯陶瓷表面涂覆一層韌性較好的材料，當(dāng)陶瓷受到外力沖擊時，表面涂層可以首先承受部分應(yīng)力，通過涂層的變形、開裂等過程消耗能量，從而保護(hù)陶瓷基體，提高整體的韌性表現(xiàn)。

• 方法：可以采用物**相沉積（PVD）、化學(xué)氣相沉積（CVD）等方法制備金屬涂層，如在氧化鋯陶瓷表面制備一層鈦涂層。對于高分子涂層，可以采用浸涂、噴涂等方法，例如在氧化鋯陶瓷假牙表面涂覆一層醫(yī)用高分子涂層，提高其在口腔環(huán)境中的抗沖擊能力。

2. 表面壓應(yīng)力引入

• 原理：通過表面處理手段在氧化鋯陶瓷表面引入壓應(yīng)力層。當(dāng)陶瓷受到外部拉應(yīng)力時，表面的壓應(yīng)力可以部分抵消拉應(yīng)力，抑制裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，從而提高韌性。

• 方法：噴丸處理是利用高速彈丸撞擊陶瓷表面，使表面產(chǎn)生塑性變形，從而引入壓應(yīng)力。離子注入則是將特定的離子注入到陶瓷表面，改變表面的結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)。例如，通過離子注入氮離子到氧化鋯陶瓷表面，可以提高其表面硬度和韌性。