Al₂O₃陶瓷是目前使用最为广泛的结构陶瓷材料之一，然而其自身的断裂韧性非常低，影响了陶瓷零部件的工作可靠性和使用安全性，因此提高其韧性成为该陶瓷具体应用的关键问题。本文通过α-Al₂O₃中添加两种不同配比的La₂O₃-Nb₂O₅复相添加剂，微波烧结技术制备La₂O₃-Nb₂O₅-Al₂O₃复合陶瓷，探讨不同微波烧结工艺对Al₂O₃基复合陶瓷显微组织结构与力学性能的影响；通过比较微波烧结和常规烧结，分析微波烧结Al₂O₃基复合陶瓷的烧结行为；通过XRD、EDS和SEM观察分析，探讨原位生长Al₂O₃柱状晶的生长机理，分析Al₂O₃基复合陶瓷的复合增韧机制。研究结果表明：微波烧结7.5La₂O₃-5Nb₂O₅-87.5Al₂O₃复合陶瓷由α-Al₂O₃、LaNbO₄和LaAl₁₁O₁₈三种物相组成；烧结温度对7.5La₂O₃-5Nb₂O₅-87.5Al₂O₃复合陶瓷氧化铝柱状晶的形成有较大影响，在保温时间为15min不变的条件下，1450°C烧结无柱状晶生成，1475°C开始有少量柱状晶，1525°C柱状晶完全生成；7.5La₂O₃-5Nb₂O₅-87.5Al₂O₃复合陶瓷显微硬度为12.3GPa，断裂韧性为6.49MPa·m1/2，抗弯强度为356.4MPa。微波烧结7.5La₂O₃-10Nb₂O₅-82.5Al₂O₃复合陶瓷由α-Al₂O₃和LaNbO₄两相组成；原位反应生成的LaNbO₄相在烧结过程中形成液相，降低了复合陶瓷的烧结温度，于1475°C烧结15min即可使之致密化；7.5La₂O₃-10Nb₂O₅-82.5Al₂O₃复合陶瓷显微硬度为12.6GPa，断裂韧性为6.26MPa·m1/2，抗弯强度为301.3MPa。与常规烧结相比，微波烧结能显著降低Al₂O₃复合陶瓷的烧结温度，在较低温度可形成液相，促进界面反应，同时出现晶粒异向长大。微波烧结纯Al₂O₃陶瓷的过程中，Al₂O₃晶粒之间交叉排列生长，晶粒之间接触紧密，制约了异向生长，从而形成等轴晶粒。微波烧结制备7.5La₂O₃-5Nb₂O₅-87.5Al₂O₃和7.5La₂O₃-10Nb₂O₅-82.5Al₂O₃复合陶瓷的过程中，Al₂O₃晶粒由扁平状晶生长成板状晶，最后转变为柱状晶。Al₂O₃复合陶瓷中存在多种增韧机制，柱状晶主要通过使裂纹偏转、柱状晶的拔出吸收能量等实现复合陶瓷的增韧，具有畴结构的LaNbO₄相通过吸收部分的裂纹扩展能量发生畴切换，降低裂纹尖端扩展能实现复合陶瓷的增韧。