本实验通过向Na₂O-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂基础陶瓷结合剂中分别添加金属粉（Cu、Al、Ni）及其合金粉（Cu合金、Al合金、Ni合金）等添加剂,通过机械球磨法制备出金属陶瓷复合结合剂。利用耐火锥法、平面流淌法、热膨胀系数测试仪、三点弯曲强度测试仪、摆锤式冲击强度试验机、阿基米德排水法、扫描电子显微镜和X-射线衍射仪等测试方法和分析设备,系统研究了上述金属或合金粉对基础陶瓷结合剂的耐火度、流动性、热膨胀系数及其磨具的抗弯强度、抗冲击强度、体积密度和气孔率、显微结构组织等性能的影响。同时还研究了不同烧成温度和烧成气氛对金属陶瓷复合结合剂磨具性能的影响。实验结果表明,Cu和Cu合金的加入使陶瓷结合剂的热膨胀系数有所提高; Al的加入能降低结合剂的热膨胀系数。Cu和Cu合金对结合剂的耐火度和流动性有不同程度的影响,Cu的加入对结合剂的耐火度和流动性影响不大,而加入少量的Cu合金却能使结合剂耐火度明显增大、流动性大幅下降; Al和Al合金对结合剂耐火度和流动性的影响趋势相似,随着添加量的增多都能使结合剂的耐火度升高,流动性降低; Ni和Ni合金对结合剂的耐火度的影响规律一致,都是随加入量的增加先减小后增大,而对流动性的影响略有不同。在适当的烧成温度下,Cu、Al和Al合金加入量分别为4wt%、2wt%、6wt%时均能很好的改善磨具试样的微观结构,大幅度提高磨具试样的强度;Cu合金加入量愈多,磨具试样强度愈好;Ni和Ni合金的加入量分别在6wt%、4wt%时也能改善磨具试样的微观结构,提高试样的强度。烧成气氛对磨具性能有一定的影响,添加相同金属或合金的磨具在N₂中烧成的强度和微观结构比空气中烧成的差。