氧化铝陶瓷具有许多优良性能,是最有代表性和广泛用途的工程陶瓷材料,为了进一步改善和提高氧化铝陶瓷的显微结构及各项性能,在氧化铝陶瓷材料中掺杂改性是最有效的措施之一。研究以工业上常用的微米级的氧化铝粉为主要原料,掺杂稀土氧化物La₂O₃和Eu₂O₃,采用干压成型的方法,在空气环境中烧结制备氧化铝陶瓷材料。采用SEM、XRD、体积密度、硬度、抗弯及抗压强度等测试方法,主要研究了在氧化铝陶瓷材料中掺杂La₂O₃、Eu₂O₃对氧化铝陶瓷烧结性、微观结构和体密度、硬度、抗弯强度、抗压强度等力学性能的影响,探讨了氧化铝陶瓷烧结体的性能随粒径、烧结温度和添加剂含量的变化规律,分析了氧化铝试样的显微结构和烧结机理等。研究得出如下结论:稀土La₂O₃和Eu₂O₃主要存在于氧化铝陶瓷的晶界上,可以起到细化晶粒、改善显微组织、净化界面的作用,降低了Al₂O₃晶界的迁移速率,明显抑制了晶粒的长大,形成了致密的显微结构。La₂O₃除大部分分布在晶界处,还有少量固溶到氧化铝晶粒内,造成氧化铝晶格出现畸变的程度增大,缺陷增多,质点活性大为提高,从而促进了烧结。掺La₂O₃和Eu₂O₃的氧化铝陶瓷断裂路径曲折,裂纹出现架桥、弯曲、分叉等现象,使断裂能提高,所以在很大程度上提高了氧化铝陶瓷材料的力学性能。在1600℃保温1h烧结下,掺杂1%的La₂O₃时,氧化铝瓷的抗弯强度为443.6MPa,较单一添加Eu₂O₃的要好。复合添加这两种稀土氧化物时的抗弯强度最高,达到451.3MPa。1580℃保温1h烧结下,复合添加0.75%的La₂O₃和0.75%的Eu₂O₃时,氧化铝陶瓷的体积密度最高,达到了3.95g/cm3。原始粒度较小的原料粉末制备的氧化铝陶瓷晶粒细小,晶界较多,细小晶粒对各个晶间孔隙填充较好,材料的性能也较为稳定。