陶(tao)瓷(ci)材(cai)(cai)料(liao)具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧(yang)化(hua)(hua)(hua)等(deng)(deng)優(you)點，可用作結構材(cai)(cai)料(liao)、刀(dao)具材(cai)(cai)料(liao)及功能材(cai)(cai)料(liao)。其中，常見的(de)**陶(tao)瓷(ci)材(cai)(cai)料(liao)如氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)、氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋯、氧(yang)化(hua)(hua)(hua)硅、碳化(hua)(hua)(hua)硅、氮化(hua)(hua)(hua)硅等(deng)(deng)，被廣泛的(de)應用于航空航天(tian)、汽(qi)車、生物醫學(xue)、電子和機械(xie)設備等(deng)(deng)行業。目前,陶(tao)瓷(ci)材(cai)(cai)料(liao)的(de)脆性是制約其發展的(de)主要因(yin)(yin)素(su)之一，因(yin)(yin)此增韌—成為(wei)陶(tao)瓷(ci)材(cai)(cai)料(liao)研究領(ling)域的(de)核心問題(ti)。那么(me)，陶(tao)瓷(ci)材(cai)(cai)料(liao)為(wei)什么(me)會這么(me)脆呢？
眾所(suo)(suo)周知，金(jin)屬材(cai)料很容易產(chan)生(sheng)塑性(xing)變形，原因是(shi)金(jin)屬鍵(jian)沒有方向性(xing)。而在陶(tao)瓷(ci)(ci)材(cai)料中(zhong)，原子(zi)間的(de)結合鍵(jian)為共(gong)價(jia)鍵(jian)和離(li)子(zi)鍵(jian)，共(gong)價(jia)鍵(jian)有明顯的(de)方向性(xing)和飽(bao)和性(xing)，而離(li)子(zi)鍵(jian)的(de)同號離(li)子(zi)接近時斥力很大，所(suo)(suo)以(yi)主要由離(li)子(zi)晶體和共(gong)價(jia)晶體組成的(de)陶(tao)瓷(ci)(ci)，滑(hua)(hua)移系(xi)很少，一般在產(chan)生(sheng)滑(hua)(hua)移以(yi)前就發生(sheng)斷裂。這就是(shi)室溫下(xia)陶(tao)瓷(ci)(ci)材(cai)料脆性(xing)的(de)根本原因。
根據Griffith理論(lun)，固體材(cai)料(liao)斷裂(lie)強(qiang)度主要(yao)取(qu)決于材(cai)料(liao)的三個基本性能參數：彈性模(mo)量 E 、斷裂(lie)表面(mian)能 γ 以(yi)及(ji)臨界裂(lie)紋尺寸 c[1]。
影(ying)響(xiang)陶瓷(ci)材料斷裂強度的一些主要因素
材料的(de)(de)(de)韌(ren)(ren)性可以用(yong)(yong)斷(duan)裂韌(ren)(ren)性的(de)(de)(de)值量(liang)化(hua)。從斷(duan)裂力學的(de)(de)(de)觀點看，增(zeng)強陶瓷(ci)材料韌(ren)(ren)性的(de)(de)(de)關鍵在于：提高(gao)陶瓷(ci)材料抵抗裂紋(wen)擴展的(de)(de)(de)能力；減緩裂紋(wen)前端的(de)(de)(de)應力集中效應[2]。此外(wai),采(cai)用(yong)(yong)**的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)備加工技(ji)術也可以增(zeng)強陶瓷(ci)材料的(de)(de)(de)韌(ren)(ren)性。目前陶瓷(ci)材料中增(zeng)韌(ren)(ren)的(de)(de)(de)機理大致有以下六種(zhong)：相變增(zeng)韌(ren)(ren)；微裂紋(wen)增(zeng)韌(ren)(ren)；裂紋(wen)偏轉(zhuan)和橋聯；晶須(xu)/纖維增(zeng)韌(ren)(ren)；疇轉(zhuan)和孿晶增(zeng)韌(ren)(ren)；自增(zeng)韌(ren)(ren)。實(shi)際上(shang)(shang)，陶瓷(ci)材料中的(de)(de)(de)增(zeng)韌(ren)(ren)機制(zhi)(zhi)通常不止一種(zhong)，而是(shi)以上(shang)(shang)幾(ji)種(zhong)機制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)疊加，即為(wei)協同韌(ren)(ren)化(hua)。下面為(wei)大家詳細的(de)(de)(de)介(jie)紹(shao)陶瓷(ci)材料中常見的(de)(de)(de)增(zeng)韌(ren)(ren)機理及其應用(yong)(yong)。
1. 相變增韌
簡介：相變增韌，通過第 二相的相變消耗大量裂紋擴展所需的能量，使得裂紋前端應力松弛，阻(zu)礙裂紋的進一(yi)步擴展(zhan)。同時，相變產生的體積膨脹(zhang)使周圍(wei)基體受(shou)壓(ya)，促使其它裂紋閉合，從而提高斷裂韌性(xing)(xing)和強(qiang)度。這種相變增韌也稱為應力誘(you)(you)發(fa)相變、相變誘(you)(you)發(fa)韌性(xing)(xing)。
利用氧化鋯（ZrO2）的(de)馬氏體(ti)相(xiang)變(bian)使(shi)得氧化鋯陶(tao)瓷材料(liao)韌性(xing)大幅(fu)提升(sheng)，是迄今為止極成(cheng)功的(de)增(zeng)韌方(fang)(fang)法之一。純ZrO2晶體(ti)有單斜相(xiang)（m）、正(zheng)方(fang)(fang)相(xiang)（t）和(he)立(li)方(fang)(fang)相(xiang)（c）三種結構(gou)。隨(sui)溫度變(bian)化會發生以下同素異構(gou)轉變(bian)：
在(zai)(zai)冷卻過程中(zhong)，t→m相變伴隨著4 - 5%的(de)體積膨脹(zhang)，因此純(chun)ZrO2陶瓷在(zai)(zai)冷卻過程中(zhong)很容易發生破損。后來，通過在(zai)(zai)ZrO2中(zhong)加(jia)入(ru)適(shi)量的(de)CaO、MgO、Y2O3和(he)CeO等穩定劑，并控(kong)制加(jia)熱冷卻條(tiao)件(jian)，使高(gao)溫相（t或(huo)c或(huo)二者(zhe)同時）部(bu)分(fen)地存在(zai)(zai)于室溫，形成部(bu)分(fen)穩定ZrO2，極大的(de)提高(gao)了(le)氧化鋯陶瓷的(de)韌性(xing)。
在ZrO2四方相多晶體（TZP）或以四方相ZrO2為第二相顆粒的陶瓷基復合材料（如PSZ，ZTA）中，裂紋前端(duan)附件高應力的作用導致四方相ZrO2晶粒發生相變（t→m相變），這種馬氏體相變產生的晶格膨脹和剪切在裂紋前端形成屏蔽，釋放了裂紋前端(duan)的擴展驅動力，從(cong)而提高了材料的斷裂韌性。
應力誘發相(xiang)變原理示意(yi)圖
應(ying)用(yong)(yong)：ZrO2增(zeng)(zeng)韌陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)材料是(shi)目(mu)前(qian)使用(yong)(yong)極為廣泛的(de)氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)之一(yi)，廣泛用(yong)(yong)于機(ji)械、電(dian)子、石油、化(hua)工、航(hang)天(tian)、防止(zhi)、測量儀器、機(ji)床、生物(wu)工程和(he)醫(yi)療器械等(deng)行業(ye)。部分(fen)穩定的(de)氧(yang)(yang)化(hua)鋯(gao)具有(you)導(dao)熱(re)率低(di)、強度(du)和(he)韌性(xing)好、彈(dan)性(xing)模量低(di)、抗熱(re)沖擊(ji)和(he)工作(zuo)(zuo)(zuo)溫度(du)高(gao)（1100 °C）等(deng)優點，可(ke)用(yong)(yong)于制(zhi)(zhi)造發動機(ji)和(he)內(nei)(nei)燃(ran)機(ji)的(de)零(ling)件(jian)。ZrO2增(zeng)(zeng)韌陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)在內(nei)(nei)燃(ran)機(ji)中的(de)應(ying)用(yong)(yong)是(shi)極為成功(gong)的(de)。由(you)(you)于工作(zuo)(zuo)(zuo)溫度(du)高(gao)，因(yin)此(ci)(ci)利用(yong)(yong)ZrO2制(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)(zuo)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)絕熱(re)內(nei)(nei)燃(ran)機(ji)可(ke)以省去散熱(re)器、水泵和(he)冷卻管等(deng)部件(jian)，從而提升內(nei)(nei)燃(ran)機(ji)的(de)熱(re)效率。氧(yang)(yang)化(hua)鋯(gao)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)無磁性(xing)、不(bu)導(dao)電(dian)、不(bu)生銹、耐(nai)磨，因(yin)此(ci)(ci)在生物(wu)醫(yi)學(xue)器械領(ling)域和(he)刀具工具領(ling)域中應(ying)用(yong)(yong)廣泛。部分(fen)穩定氧(yang)(yang)化(hua)鋯(gao)可(ke)用(yong)(yong)于制(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)(zuo)人造骨骼、人造關節和(he)人工牙齒等(deng)，ZrO2增(zeng)(zeng)韌陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)刀片由(you)(you)于具有(you)非(fei)常高(gao)的(de)刀刃強度(du)和(he)耐(nai)磨性(xing)能，可(ke)用(yong)(yong)于加(jia)工合金鋼。此(ci)(ci)外，部分(fen)穩定氧(yang)(yang)化(hua)鋯(gao)成型的(de)結構陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)件(jian)如光(guang)纖接插件(jian)、套(tao)管和(he)跳線等(deng)，在市場上已廣泛應(ying)用(yong)(yong)。
2. 微裂紋增韌
簡介：微(wei)裂紋增(zeng)(zeng)韌(ren)的根(gen)本原因是增(zeng)(zeng)大(da)了(le)裂紋擴(kuo)展路徑，即(ji)提高了(le)材料斷裂過程中，裂紋擴(kuo)展所需(xu)克服表面能(neng)增(zeng)(zeng)加做(zuo)的功(gong)。微(wei)裂紋增(zeng)(zeng)韌(ren)是一種常用的陶瓷增(zeng)(zeng)韌(ren)機制，在陶瓷基體相和分散(san)相之間，由于溫度變化(hua)引起(qi)的熱膨脹差或相變引起(qi)的體積差，會產生彌散(san)分布的微(wei)裂紋，當導致斷裂的主(zhu)裂紋擴(kuo)展時(shi)，這些均(jun)勻分布的微(wei)裂紋會促使(shi)(shi)主(zhu)裂紋分岔，使(shi)(shi)主(zhu)裂紋擴(kuo)展路徑曲折(zhe)不(bu)平，增(zeng)(zeng)加了(le)擴(kuo)展過程中的表面能(neng)，從而使(shi)(shi)裂紋快速(su)擴(kuo)展受到阻礙，增(zeng)(zeng)加材料韌(ren)性[3]。
ZTA微裂紋模型
應用(yong)：目前，應用(yong)微(wei)裂(lie)紋增韌(ren)(ren)的陶瓷(ci)材(cai)料主要為ZrO2增韌(ren)(ren)的氧化鋁陶瓷(ci)（ZTA）[4]。ZTA的增韌(ren)(ren)包(bao)含(han)微(wei)裂(lie)紋增韌(ren)(ren)和(he)(he)相變增韌(ren)(ren)兩(liang)種機(ji)理，其中(zhong)微(wei)裂(lie)紋又可(ke)分(fen)為球形顆粒開裂(lie)和(he)(he)顆粒相變應變引起機(ji)體(ti)開裂(lie)兩(liang)種。ZTA復合陶瓷(ci)具有(you)優良的抗(kang)腐蝕性、抗(kang)熱震性、高(gao)(gao)強度和(he)(he)高(gao)(gao)韌(ren)(ren)性，可(ke)用(yong)于制(zhi)作加(jia)工鑄鐵和(he)(he)合金的陶瓷(ci)刀具、耐磨瓷(ci)球和(he)(he)生物醫用(yong)材(cai)料如牙齒等(deng)。
3. 裂紋(wen)偏轉和(he)橋聯
簡介：通過陶瓷基體中，高強度高韌性的第二相顆粒的彌散或者顆粒的移動，使得裂紋在擴展過程中，由于分散相粒子的阻礙作用，裂紋前端會沿顆粒發生彎曲。另外，當分散相粒子與基體相交界周圍產生殘余壓應力，裂紋遇到分散粒子時，原來的前進方向會發生轉向。顆粒與基體的熱膨脹系數是決定增韌效果的主要因素。裂紋橋聯通常發生在裂紋前端(duan)，依(yi)靠(kao)橋(qiao)(qiao)聯單元連接裂(lie)紋的(de)兩個(ge)表面并在(zai)兩個(ge)界面之間產生閉合應力，從而導致(zhi)強度因子隨(sui)裂(lie)紋擴展(zhan)而增加。裂(lie)紋橋(qiao)(qiao)聯可能發生穿晶破壞，也有可能出(chu)現(xian)裂(lie)紋繞過橋(qiao)(qiao)聯單元沿晶發展(zhan)及偏轉(zhuan)的(de)情況。裂(lie)紋橋(qiao)(qiao)聯增韌(ren)值與橋(qiao)(qiao)聯單元粒徑的(de)平方根(gen)成正比(bi)。復合材(cai)(cai)料中(zhong)(zhong)存(cun)在(zai)的(de)微裂(lie)紋也會導致(zhi)主裂(lie)紋在(zai)擴展(zhan)過程(cheng)中(zhong)(zhong)發生偏轉(zhuan)，增加復合材(cai)(cai)料的(de)韌(ren)性。
裂紋偏轉和橋聯(lian)示(shi)意圖
目(mu)前，在陶瓷基(ji)體(ti)中(zhong)加入的第(di)二相顆(ke)粒(li)(li)通常為(wei)強度較高的氮(dan)化(hua)物和(he)碳化(hua)物陶瓷顆(ke)粒(li)(li)。塑性(xing)(xing)良好的金(jin)屬(shu)顆(ke)粒(li)(li)作為(wei)第(di)二相顆(ke)粒(li)(li)也(ye)可以(yi)增強脆性(xing)(xing)陶瓷基(ji)體(ti)的韌(ren)(ren)性(xing)(xing)。金(jin)屬(shu)粒(li)(li)子作為(wei)延性(xing)(xing)第(di)二相引入陶瓷基(ji)體(ti)內，不(bu)僅可以(yi)改(gai)善陶瓷的燒(shao)結性(xing)(xing)能(neng)，也(ye)可以(yi)以(yi)多(duo)種方式阻礙陶瓷中(zhong)裂紋的擴展,使得(de)復合材料(liao)的抗(kang)彎強度和(he)斷裂韌(ren)(ren)性(xing)(xing)得(de)以(yi)提(ti)高。其(qi)增韌(ren)(ren)機制有兩(liang)種：
裂紋前端(duan)的僑聯去和過程區
(1)擴展裂紋的上下表面在裂紋前(qian)端后方一定的距離內被完整的顆粒所釘住，顆粒通過阻止裂紋的張開而減小了裂紋前端的應力(li)強(qiang)度因子，從而實現增韌。
(2)裂(lie)紋擴展(zhan)過(guo)程中(zhong)導致顆粒的塑性變形，消(xiao)耗了宏觀裂(lie)紋擴展(zhan)的驅動力。
上述兩種機(ji)理(li)中，顆(ke)粒橋聯(lian)機(ji)理(li)起作用[5]。
應用：在Al2O3或Si3N4等材料(liao)的(de)陶(tao)瓷(ci)基(ji)體中(zhong)加入SiC和TiC等顆(ke)粒物(wu)制(zhi)作的(de)陶(tao)瓷(ci)刀具(ju)已廣泛(fan)使用。裂(lie)(lie)紋偏轉和橋聯(lian)增韌不受溫度限制(zhi)，同時又(you)可(ke)以避免微(wei)裂(lie)(lie)紋對材料(liao)的(de)劣(lie)化作用，是高溫結(jie)構陶(tao)瓷(ci)比較有潛力(li)的(de)增韌方法之一(yi)[6]。
4. 晶須/纖維(wei)增韌
簡介：實踐證明晶(jing)須/纖維(wei)增(zeng)強(qiang)增(zeng)韌(ren)機(ji)理可(ke)使(shi)材(cai)料的(de)(de)強(qiang)度和韌(ren)性(xing)(xing)都大幅度地(di)提高(gao)，被認為(wei)是高(gao)溫結(jie)構陶(tao)(tao)(tao)(tao)瓷(ci)很有(you)希望的(de)(de)增(zeng)韌(ren)機(ji)理。晶(jing)須/纖維(wei)自身特(te)性(xing)(xing)及纖維(wei)與陶(tao)(tao)(tao)(tao)瓷(ci)基體的(de)(de)界面結(jie)合(he)特(te)性(xing)(xing)是影響纖維(wei)增(zeng)韌(ren)的(de)(de)主要因素(su)。在陶(tao)(tao)(tao)(tao)瓷(ci)基體中(zhong)摻入(ru)高(gao)強(qiang)度高(gao)韌(ren)性(xing)(xing)的(de)(de)晶(jing)須/纖維(wei)，可(ke)使(shi)宏(hong)觀(guan)裂紋在穿過晶(jing)須/纖維(wei)時受阻，從而提高(gao)陶(tao)(tao)(tao)(tao)瓷(ci)材(cai)料的(de)(de)強(qiang)度和韌(ren)性(xing)(xing)。其增(zeng)韌(ren)機(ji)理為(wei)：陶(tao)(tao)(tao)(tao)瓷(ci)基體中(zhong)晶(jing)須/纖維(wei)的(de)(de)脫粘(zhan)、拔出和橋連。
纖維增韌原理示意圖
（1）當纖(xian)維(wei)或晶(jing)須(xu)(xu)與基(ji)(ji)(ji)體的結合力(li)較弱，晶(jing)粒的斷裂強度超過裂紋的擴(kuo)展應(ying)力(li)時，裂紋會偏(pian)離(li)原來而沿晶(jing)須(xu)(xu)/纖(xian)維(wei)與基(ji)(ji)(ji)體的結合面(mian)擴(kuo)展，引(yin)起晶(jing)須(xu)(xu)/纖(xian)維(wei)—基(ji)(ji)(ji)體界面(mian)脫粘，阻礙(ai)裂紋擴(kuo)展；
（2）當晶須/纖維較短或發生斷裂時，纖維/晶須在裂紋在擴展過程中脫粘并拔出，晶須/纖維的斷裂及拔出都會使得裂紋前端(duan)應力松弛，減緩裂紋的擴展，消耗裂紋擴展的能(neng)量；
（3）陶瓷基體中(zhong)的晶須/纖(xian)維產(chan)生橋連(lian)時(shi)，其兩(liang)端會牽拉(la)住(zhu)兩(liang)裂(lie)紋(wen)面(mian)，即在裂(lie)紋(wen)表(biao)面(mian)產(chan)生壓(ya)應(ying)力，抵消(xiao)一(yi)部(bu)分外加壓(ya)力的作用，阻止(zhi)裂(lie)紋(wen)的進一(yi)步擴(kuo)展。
應(ying)用(yong)：目前常用(yong)的(de)(de)晶須/纖維(wei)材(cai)料(liao)(liao)(liao)為SiC、Si3N4和Al2O3等材(cai)料(liao)(liao)(liao)，陶瓷基體通常為Al2O3、ZrO2、Si3N4和莫(mo)來石等。纖維(wei)增(zeng)(zeng)韌(ren)陶瓷主要(yao)(yao)用(yong)途(tu)有兩類(lei)：要(yao)(yao)求高(gao)強度、高(gao)硬度和高(gao)溫結構穩定性的(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)(liao)；絕熱、高(gao)溫空氣過(guo)濾材(cai)料(liao)(liao)(liao)、金屬的(de)(de)增(zeng)(zeng)強材(cai)料(liao)(liao)(liao)，適用(yong)于航(hang)天和化學工(gong)業。利用(yong)纖維(wei)增(zeng)(zeng)韌(ren)陶瓷材(cai)料(liao)(liao)(liao)制作的(de)(de)零部件可(ke)以用(yong)于爆(bao)破(po)箱、熔融器(qi)和密封件等，輕質增(zeng)(zeng)強纖維(wei)構建還(huan)可(ke)用(yong)于設計(ji)飛機發動機。
用(yong)碳纖維(wei)補強的石英基(ji)復合(he)材料(liao)是很有(you)成效的應(ying)用(yong)案例(li)之一。在(zai)石英基(ji)體中加(jia)入25 vol%的碳纖維(wei)組成的復合(he)材料(liao)，其強度(du)和韌性都顯著提高，表(biao)現(xian)出(chu)優異的抗機械沖擊和熱(re)沖擊性能，并成功(gong)的用(yong)于我國的空(kong)間(jian)技(ji)術中。
連續碳纖維增(zeng)韌的(de)SiC復合材(cai)料，不僅(jin)具有(you)(you)很高(gao)的(de)強度，而且斷裂韌性極(ji)高(gao)，在空間技術(shu)上(shang)是極(ji)為有(you)(you)用的(de)材(cai)料[7]。碳納米管-陶瓷基復合材(cai)料，除具有(you)(you)優良的(de)力(li)學性能外，熱(re)學和電學性能上(shang)也有(you)(you)優異表現
5. 疇轉和孿晶增韌
簡介：疇(chou)轉(zhuan)和(he)孿晶增(zeng)(zeng)(zeng)韌(ren)(ren)(ren)是將(jiang)壓(ya)(ya)電(dian)(dian)(dian)陶(tao)瓷作為(wei)(wei)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)加入結構陶(tao)瓷中，以達到增(zeng)(zeng)(zeng)韌(ren)(ren)(ren)和(he)增(zeng)(zeng)(zeng)強的目(mu)的。在裂(lie)紋擴(kuo)展(zhan)過(guo)(guo)(guo)程中，陶(tao)瓷基體中的壓(ya)(ya)電(dian)(dian)(dian)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)不僅對裂(lie)紋有(you)橋聯和(he)偏(pian)折作用，壓(ya)(ya)電(dian)(dian)(dian)效(xiao)應(ying)和(he)電(dian)(dian)(dian)疇(chou)偏(pian)轉(zhuan)也會消耗裂(lie)紋擴(kuo)展(zhan)驅動(dong)力，從(cong)而起到增(zeng)(zeng)(zeng)韌(ren)(ren)(ren)作用。因此(ci)，在壓(ya)(ya)電(dian)(dian)(dian)相(xiang)(xiang)增(zeng)(zeng)(zeng)韌(ren)(ren)(ren)的陶(tao)瓷材(cai)料(liao)中，除裂(lie)紋橋聯和(he)偏(pian)折增(zeng)(zeng)(zeng)韌(ren)(ren)(ren)后(hou)，裂(lie)紋擴(kuo)展(zhan)的能(neng)(neng)量還(huan)可以通過(guo)(guo)(guo)三種(zhong)途徑釋放：通過(guo)(guo)(guo)壓(ya)(ya)電(dian)(dian)(dian)效(xiao)應(ying)將(jiang)機械能(neng)(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)；通過(guo)(guo)(guo)應(ying)力誘導鐵電(dian)(dian)(dian)相(xiang)(xiang)發生相(xiang)(xiang)變而消耗能(neng)(neng)量；通過(guo)(guo)(guo)應(ying)力導致壓(ya)(ya)電(dian)(dian)(dian)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)中疇(chou)壁運動(dong)提高復合材(cai)料(liao)的斷裂(lie)韌(ren)(ren)(ren)性[8]。
壓電(dian)陶(tao)瓷顆(ke)粒增(zeng)韌示(shi)意圖
應用：這一方法在(zai)(zai)BaTiO3/Al2O3、Nd2Ti2O2/Al2O3和(he)LaTaO3/Al2O3復合(he)陶(tao)瓷上(shang)得到了很好的(de)(de)增(zeng)韌效果。BaTiO3/Al2O3是(shi)其中非常典型的(de)(de)案例。但BaTiO3含量較(jiao)高時(shi)，增(zeng)韌相(xiang)與基(ji)體之間發(fa)生反(fan)應，生成大(da)量的(de)(de)雜相(xiang)，復合(he)材料的(de)(de)斷裂韌性反(fan)而降低，因此(ci)這種增(zeng)韌方法的(de)(de)關鍵在(zai)(zai)鐵電(dian)相(xiang)與基(ji)體的(de)(de)共存。
6. 自增韌
簡介：自增(zeng)(zeng)(zeng)韌(ren)也(ye)稱原(yuan)位(wei)增(zeng)(zeng)(zeng)韌(ren)，即(ji)在(zai)陶瓷(ci)基(ji)體(ti)(ti)中加(jia)入可(ke)以(yi)生成第二相(xiang)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)料，控制生成條件和(he)反應(ying)過程(cheng)，直接通過高(gao)溫化學反應(ying)或(huo)者相(xiang)變(bian)過程(cheng)，在(zai)基(ji)體(ti)(ti)中生長(chang)出(chu)均勻(yun)分(fen)布的(de)(de)(de)(de)晶須(xu)、高(gao)長(chang)徑比的(de)(de)(de)(de)晶粒和(he)晶片形態(tai)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)強(qiang)體(ti)(ti)，形成陶瓷(ci)復(fu)合(he)材(cai)料。自增(zeng)(zeng)(zeng)韌(ren)的(de)(de)(de)(de)韌(ren)化機理(li)類似于(yu)晶須(xu)/纖維增(zeng)(zeng)(zeng)韌(ren)的(de)(de)(de)(de)作用，主要是借(jie)助(zhu)自生增(zeng)(zeng)(zeng)強(qiang)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)拔(ba)出(chu)、橋聯與(yu)裂紋(wen)的(de)(de)(de)(de)偏轉機制。這種方法可(ke)以(yi)克(ke)服(fu)加(jia)入第二相(xiang)增(zeng)(zeng)(zeng)韌(ren)中存在(zai)的(de)(de)(de)(de)兩相(xiang)不(bu)相(xiang)容、分(fen)布不(bu)均等問題，因此得到的(de)(de)(de)(de)復(fu)合(he)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度和(he)韌(ren)性(xing)都高(gao)于(yu)第二相(xiang)增(zeng)(zeng)(zeng)韌(ren)的(de)(de)(de)(de)同種材(cai)料。
應用：自增(zeng)韌(ren)(ren)在(zai)陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)復合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)中(zhong)應用廣泛(fan)，包括(kuo)Si3N4、Sialon、Al-Zr-C、Ti-B-C、SiC、Al2O3、ZrB2/ZrC0.6/Zr材(cai)(cai)(cai)料(liao)和(he)玻璃陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)等。自增(zeng)韌(ren)(ren)復合(he)(he)陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)材(cai)(cai)(cai)料(liao)與外加纖維(wei)、晶須增(zeng)韌(ren)(ren)陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)復合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)相比，優點在(zai)于不(bu)須先制(zhi)(zhi)備(bei)纖維(wei)或晶須，降低了制(zhi)(zhi)備(bei)成本；另外燒結過程中(zhong)不(bu)會(hui)對纖維(wei)和(he)晶須造成損傷，與基體之間界面結合(he)(he)較好。自增(zeng)韌(ren)(ren)陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)復合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)一般會(hui)使(shi)材(cai)(cai)(cai)料(liao)的斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)韌(ren)(ren)性提高，但斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)強度會(hui)有所下降。