陶瓷基复相材料指陶瓷和其他无机、金属或者有机物复合而成的复合材料。这种材料保留了陶瓷硬度高、耐腐蚀、耐高温、耐磨性好等优点,同时结合了其他材料的优点,对克服陶瓷的脆性、增加其韧性和强度、提供新的功能等方面有极重要的作用,在宇航工业、核能、电子、光学、化学、电磁学、生物医学等领域,得到极大的应用。电泳沉积是一种陶瓷成型技术,能通过电极和工艺参数精确控制颗粒的沉积位置,实现对单相陶瓷材料的结构调控,同样也可以实现复相材料的组成和结构的控制,甚至可以实现梯度材料的制备。电泳沉积在制备复相材料方面具有其巨大优势,但也存在急需解决的技术难题,其中认清悬浮液的性质对电泳沉积过程的影响机制是解决这些技术问题的关键。本论文从解决复相体系电泳沉积复相材料的关键问题出发,以单相体系下电泳沉积的影响因素研究为基础,并以此调控复相材料的结构。主要的研究内容及结果如下:1.研究了单相氧化物的悬浮液性质对电泳沉积的影响机制。采用不同性质的氧化物作为原料配置悬浮液,研究了悬浮液电导率、带电颗粒zeta电势及颗粒大小对沉积质量、沉积电流密度、坯体烧结后面收缩率以及致密度的影响。结果表明:电导率越高,悬浮液中游离的离子溶度高,颗粒的双电层被减薄,zeta电势下降。因此过高的电导率会使颗粒趋于团聚沉降,不利于沉积。但是电导率过低的悬浮液容易造成溶剂质子化,导致大量溶剂同样电泳移动至沉积电极,导致沉积物的含液量大大提高。在沉积电压的作用下,悬浮液中颗粒双电层被减薄并发生变形,电压越大越容易实现沉积。在沉积过程中,颗粒堆积的紧密程度是由颗粒沉积的难易程度及颗粒尺寸共同决定,而颗粒堆积的紧密程度将影响离子电导通路,从而决定沉积过程中沉积层电阻的变化,最终将影响沉积有效电压。2.在单相沉积机理研究的基础上研究了悬浮液性质对电泳沉积复相氧化物的影响。氧化铝和氧化锆能形成均匀分布的复相悬浮液,复相悬浮液的电导率、zeta电势、粒径大小和沉积产率与它们的质量比呈正相关,氧化锆比例越高沉积产率越大。氧化锆主导了离子电导通路的顺畅性,控制着沉积电阻和有效沉积电压,使氧化锆的沉积产率随沉积时间的推移明显下降。电压越大氧化锆含量越高,初始沉积速率越高,而后期沉积速率与它们的质量比例几乎无关。在高电压下,氧化锆对氧化铝形成的离子电导通路有二次收缩的作用。根据上述单/复相沉积的机理研究结果,通过优化复相悬浮液的电导率和颗粒表面性质,制备了组成均匀分布的氧化铝-氧化锆多层梯度复合陶瓷和连续梯度复合陶瓷。而在非均匀分散的悬浮液中出现了取向沉积,团聚Al2O3影响了 ZrO2的沉积,导致了氧化锆的沉积出现取向沉积带。