引言陶瓷材料致命缺點是脆性，低可靠性和低重復性，這些不足嚴重影響了陶瓷材料應用范圍。只有改進陶瓷斷裂韌性，實現材料強韌化，提升其可靠性和使用壽命，才能使陶瓷材料真正地成為一個廣泛應用新型材料，所以，陶瓷增韌技術一直是陶瓷研究熱點。陶瓷增韌方法及其研究進展專家講座第1頁最原始增韌方法—層狀增韌一枝易折彎,幾枝竹斷節難層狀結構復合陶瓷模型和獨石結構陶瓷模型載荷--位移曲線陶瓷增韌方法及其研究進展專家講座第2頁

陶瓷斷裂主要是因為裂紋擴展造成，那么怎樣組織裂紋擴展呢？1、分散裂紋尖端應力2、消耗裂紋擴展能量，增大裂紋擴展所需克服能壘3、轉換裂紋擴展能量陶瓷增韌方法及其研究進展專家講座第3頁陶瓷增韌方法及其研究進展專家講座第4頁拉脫/橋接效應—纖維、晶須增韌原理圖1中，在緊靠裂紋尖端晶體，因為變形而給裂紋表面加上了閉合應力，抵消裂紋尖端外應力，鈍化裂紋擴展，從而起到了增韌作用;另外，裂紋擴展時，柱狀晶體拔出時也要克服摩擦力，也會起到增韌作用。陶瓷增韌方法及其研究進展專家講座第5頁裂紋彎曲轉向—顆粒、纖維晶須增韌、自增韌原理

圖2中，因為柱狀晶存在，造成裂紋發生偏轉，改變和增加了裂紋擴展路徑，從而鈍化裂紋增加了裂紋擴展阻力。陶瓷增韌方法及其研究進展專家講座第6頁相轉變增韌另外，相轉變增韌也是能夠應用于功效陶瓷。如：鐵電/壓電性疇轉變增韌機制，在壓電陶瓷材料中，利用使產生裂紋外應力轉變為電能，從而到達增韌目標。

亞穩定四方相t--ZrOz在裂紋尖端應力場作用下發生一相變，形成單斜相，產生體積膨脹，從而對裂紋形成壓應力，妨礙裂紋擴展，起到增韌作用。這就是著名Garvie應力誘導相變增韌機理。陶瓷增韌方法及其研究進展專家講座第7頁殘余應變能增韌與相轉變原理基本相同，在裂紋進行擴展之前，首先得克服陶瓷樣品本身內部殘余應變能，從而到達增韌目標。陶瓷增韌方法及其研究進展專家講座第8頁微裂紋增韌在裂紋應力尖端加入韌性材料，使其產生微裂紋，到達分散應力目標，降低裂紋前進動力，從而增加材料韌性。在材料發生相轉變時，往往也會造成殘余應變能效應以及產生微裂紋。所以，相轉變增韌效果是顯著。陶瓷增韌方法及其研究進展專家講座第9頁納米增韌

第一個是“細化理論”，認為納米相引入能抑制基體晶粒異常長大，使基體結構均勻細化，從而提升納米陶瓷復合材料強度韌性。陶瓷增韌方法及其研究進展專家講座第10頁

第二種是“穿晶理論”，認為納米復合材料中，基體顆粒以納米顆粒為核發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。這么便能減弱主晶界作用，誘發穿晶斷裂，使材料斷裂時產生穿晶斷裂而不是沿晶斷裂，從而提升納米陶瓷復合材料強度和韌性。陶瓷增韌方法及其研究進展專家講座第11頁

第三種是“釘扎”理論，認為存在于基體晶界納米顆粒產生“釘扎”效應，從而限制了晶界滑移和孔穴、蠕變發生，晶界增強造成納米復相陶瓷韌性提升。陶瓷增韌方法及其研究進展專家講座第12頁

在實際增韌過程中往往是由幾個增韌機理同時起作用，而不是某個單獨機理，應依據實際情況來選擇詳細增韌機理。復合增韌結構復合材料中，不一樣增韌機理主要經過線性效應起作用，如：加和效應、平均效應、相補效應、相抵效應。陶瓷增韌方法及其研究進展專家講座第13頁陶瓷增韌技術不足陶瓷增韌技術即使眾多，不過各種增韌技術都有本身特點和不足，如：顆粒彌散增韌操作比較簡單，但增韌效果不顯著。納米級顆粒引入陶瓷基體中取得了很好增強增韌效果，但制備納米復相陶瓷成本較高。相變增韌效果顯著，但只能應用于氧化鋯陶瓷中，其它材料則無法采取。陶瓷增韌方法及其研究進展專家講座第14頁未來陶瓷發展趨勢仿生結構設計也是增韌一個新路徑。經過對自然界中天然材料特殊結構(如木、竹、貝殼珍珠層)模仿，有可能制備出與這些材料含有相同顯微結構高強高韌陶瓷材料。多層陶瓷結構就是基于貝殼仿生結構而出現一個高韌性陶瓷復合材料，在陶瓷增韌方面展現了很好前景。陶瓷增韌方法及其研究進展專家講座第15頁THEEND其實生活中真能給我們很多啟示，只要把基本知識學