二硅酸锂微晶玻璃力学性能优异、半透性良好、生物相容性高,在全瓷牙科修复领域受到广泛关注,但较差的断裂韧性限制了其作为后牙单冠与三单位固定桥的应用。现阶段对于Li2Si2O5微晶玻璃的增韧研究主要集中在通过添加形核剂、改善热处理工艺等,但效果十分有限。因此,如何有效改善Li2Si2O5玻璃陶瓷的力学性能尤其是断裂韧性,扩大其应用范围,成为目前亟待解决的问题。本文基于纤维增韧的思想,首先通过溶胶-凝胶法结合静电纺丝技术构建Li2Si2O5纤维增强体,系统研究了纺丝助剂含量、陈化时间、纺丝电压及接收距离对静电纺丝溶液流变性能和可纺性的影响规律,并探索了凝胶纤维的最佳烧结工艺;再对纤维进行优化,提高致密度使其适用于作为增强体,系统研究了 SiO2粉体添加量对可纺溶液流变性能及可纺性的影响规律,建立了 SiO2粉体添加量及保温时间与Li2Si2O5微晶玻璃纤维致密度、直径、析晶度的对应关系;最后将其与Li2Si2O5玻璃粉体均匀混合后通过热压烧结制备纤维增韧Li2Si2O5微晶玻璃复合材料,系统研究了纤维添加量对复合材料结构、微观形貌及力学性能的影响规律,实现多尺度增强体微观结构的优化设计,揭示了多尺度增强体的增韧机制。结果表明,通过溶胶-凝胶法制备可纺前驱体,PVA含量越多、陈化时间越长,黏度越大,纤维可纺性增大,但PVA含量过高和陈化时间过长,都会使得电场力无法克服表面张力从而无法形成均匀的无珠状纤维。随着纺丝电压的增大,纤维直径先减小后增大;随着纺丝距离的增大,纤维直径呈现出略增大后减小的趋势。当PVA含量10wt%、陈化时间48h、纺丝电压20 kV及纺丝距离为15 cm时,能够得到均匀且几乎无珠状的凝胶纤维,在880℃烧结温度下得到平均直径为0.81 μm的Li2Si2O5微晶玻璃纤维。通过添加SiO2纳米粉体以提高前驱体溶液中的固含量,从而改善Li2Si2O5微晶玻璃纤维的致密性。随着SiO2纳米粉体添加量的增大,前驱体溶液黏度均减小,纤维的致密度不断增加,直径变化率逐渐减小;随着保温时间的延长,Li2Si2O5微晶玻璃纤维中亚稳态的Li2SiO3向Li2Si2O5晶体转变更加完全。添加量为12 wt%时,Li2Si2O5微晶玻璃纤维具有良好的致密性,烧结后直径为0.92 μm。通过热压烧结技术将纤维与Li2Si2O5玻璃粉复合制备得Li2Si2O5微晶玻璃复合材料。随着纤维添加量的增加,纤维诱导析晶作用增强,复合材料析晶度增大;晶粒尺寸分布范围更广,出现了纤维诱导析晶得到长径比较大的晶粒与玻璃粉体自发析晶得到的短棒状晶粒组成的多尺度增强体。力学性能总体呈现出先升高后降低的趋势。纤维含量为10 wt%时,Li2Si2O5微晶玻璃的综合力学性能最佳,其抗弯强度319.59±10.78 MPa、断裂韧性4.57±0.35 MPa·m1/2、维氏硬度5.26±0.28GPa。其中,断裂韧性比未添加纤维的样品提高了 41%,主要增韧机制是裂纹偏转、纤维桥联和纤维拔出。