氧化铝是综合性能十分优越的陶瓷材料，它具有较高强度、高硬度、低密度、耐腐蚀、耐磨损等性能。Al是一种非常重要的战略金属，它是地球表面上存在最丰富的金属元素，具有很好的延展性(延性在金属中居第六位，展性居第二位)、高的电导率(铝的单位质量电导约为铜的两倍)和热导率，低密度。通过恰当的合成工艺与技术，能使Al/Al2O3复合材料具有多种优良性能，在电子工业、汽车、机械耐磨件、结构件及化工耐腐蚀件等领域具有十分重要的实用价值及广阔的应用前景。　　 从材料制备上来说，由于润湿性差而导致的相分布不均是当今金属陶瓷所面临的最大挑战。利用核一壳结构制备材料是近年来材料科学领域的一个新热点。研究表明：运用包裹工艺制备复相材料是解决相分布均匀性的最有效途径之一，而且还可以巧妙地将晶粒设计与晶界设计融为一体。本论文以利用核一壳结构来进行AUAl2O3金属陶瓷的制备为出发点，主要进行了三个方面的研究：探索合成Al/Al2O3核一壳结构的工艺路线；以合成的Al/Al2O3核一壳结构为模板进行空心球结构的制备和表征；利用Al/Al2O3核一壳结构作为金属Al的引入相来进行Al/Al2O3金属陶瓷复合材料的制备和性能研究。　　 在Al/Al2O3核—壳结构的复合粉体的制备过程中，我们选择了尚无包裹报道的轻金属Al作为核心粒子，确立了以下的工艺路线：首先在溶液中制备Al/AlOOH·H2O复合粒子，然后通过低温煅烧(600℃)使壳层AlOOH·H2O脱水分解为Al2O3，从而最终得到目标产物-Al/Al2O3核—壳结构复合粉体。在Al/AlOOH·H2O复合粒子的制备中，通过Al与H+的反应在Al粒子表面制造缺陷，从而不需要使用表面活性剂对金属粒子进行表面修饰就能保证包覆成功进行，大大简化了制备工艺。　　 在900-1100℃高温煅烧Al/AlOOH·H2O复合粒子可以得到壁厚为200 nm、直径约为2μm的Al2O3空心球。随着煅烧温度的升高，空心球表面的小粒子发生长大，比表面积从900℃的114 m2/g降低为1100℃时的40 m2/g。我们把制备氧化铝空心球的工艺推广到与Al相似的金属Zn上，以Zn粉为起始原料、以湿化学方法为基础制备了粒径约为2μm，壁厚为200 nm左右的ZnO的空心球结构。因此，这种方法在制备类似低熔点、活泼金属氧化物空心球上具有一定的通用性：即以合成的M/Mx(OH)y(M为金属)核—壳结构复合粒子为基础，通过高温煅烧来得到金属氧化物的空心球结构。如此制备的金属氧化物空心球的直径与所用金属颗粒的粒径相当，壁厚在几百纳米。空心球由于具有低密度、高比表面积以及特殊的中空结构，从而在药物、催化剂载体以及染料、过滤器和微反应器等方面有着潜在的应用前景。　　 在Al/Al203金属陶瓷的制备过程中，主要是利用Al/Al2O3核—壳结构为Al的引入相，以过渡态的γ-Al2O3为基体，通过热压烧结制备Al/Al2O3金属陶瓷复合材料。对比相同金属含量(WAl=5％)、同样烧结条件(在1400℃，30 MPa，Ar气氛)、不同制备方法得到的Al/Al2O3金属陶瓷样品得出：与直接混和相比，采用核—壳结构进行材料制备时，材料的烧结活性、抗弯强度、硬度都有明显提高。体现了包覆技术在制备多相材料当中的诱人前景。对金属Al在基体中分布状态的研究表明：金属Al主要是沿着Al2O3的晶界分布，而且当金属含量增加时，晶界处金属Al连续网络状分布的程度增加。材料的电导和热导与金属的相对含量以及分布状态有很大的关系，当金属Al的质量含量小于5％时，对材料的电导和热导影响很小；当其含量达到5％以上时，则可以明显提高材料的电导率和热导率。