由于ZrO₂陶瓷具有高强度、高硬度、耐腐蚀、低热导率、低热膨胀系数等优点,所以在功能陶瓷和结构陶瓷等领域有着广泛的应用。其中,3 mol.%氧化钇稳定氧化锆（3Y-TZP）以其相对优异的力学性能受到了学者们的重视,但是其低温抗老化性能一般,这就限制了其进一步的发展和应用。因此,研究者们采用将高弹性模量、高硬度的Al₂O₃添加到3Y-TZP陶瓷中的方法来改善其力学性能。然而,Al₂O₃和ZrO₂都是属于高熔点的氧化物,其熔点均在2000℃以上,常压烧结下很难制备出致密度高、力学性能好的3Y-TZP/Al₂O₃复相陶瓷。烧结助剂不仅能降低复相陶瓷的烧结温度,而且还可以起到改善其力学性能的目的。本研究首先采用高能球磨的方法,制备出3Y-TZP纳米粉体,然后将其与纳米Al₂O₃粉体混合球磨,并在其中分别添加烧结助剂MnO₂-CeO₂和TiO₂-MgO。在常压下,经过1550℃高温烧结3h后得到最终的陶瓷试样。通过X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）对其物相组成和显微形貌进行分析。采用维氏显微硬度计、电子万能试验机等测试仪器对复相陶瓷的维氏硬度、断裂韧性和三点弯曲强度进行表征,分析烧结助剂对3Y-TZP/Al₂O₃复相陶瓷力学性能的影响,并探讨相关机理。研究结果表明:在3Y-TZP/Al₂O₃复相陶瓷中添加烧结助剂,有助于减少第二相Al₂O₃晶粒和主相ZrO₂晶粒之间存在的气孔,使复相陶瓷烧结更加致密,而且其力学性能也会得到改善。将MnO₂和CeO₂添加在3Y-TZP/Al₂O₃复合粉体中,对复相陶瓷力学性能有一定的改善。其中,随着MnO₂添加量的增多,ZrO₂中会出现少量的单斜相,复相陶瓷的硬度呈下降趋势,维氏硬度最大值为17.6 GPa。当MnO₂的添加量为0.4 wt.%、CeO₂为0.6 wt.%时,达到最大韧性值8.3 MPa·m^1/2。材料的弯曲强度曲线先上升后下降,最大值为818.4 MPa。在3Y-TZP/Al₂O₃粉体中添加复合烧结助剂TiO₂和MgO后,同样有助于材料的致密化,其力学性能也会得到改善。通过实验结果可知,随着TiO₂含量增多、MgO含量减少,复相陶瓷中m-ZrO₂的含量会增加,这对其力学性能的提升是不利的。测得的最大硬度值为17.6 GPa。添加0.3 wt.%的TiO₂和0.7 wt.%的MgO后复相陶瓷的断裂韧性值达到最大7.8 MPa·m^1/2。测得其三点弯曲强度最大值为740.9 MPa。综上所述,在3Y-TZP/Al₂O₃中添加烧结助剂不仅有助于其烧结致密,而且还能改善其力学性能。烧结助剂MnO₂-CeO₂的添加对复相陶瓷的断裂韧性和弯曲强度改善效果优于TiO₂-MgO的添加,这也为Al₂O₃增强ZrO₂基陶瓷的发展提供了一定的方向。