Al2O3陶瓷作为重要的工程材料在许多方面被广泛应用。但是,Al2O3陶瓷本身具有脆性较高的特点制约了其应用和发展。在结构陶瓷中,将纳米级第二相粒子引人到微米级基质中,可以使烧结时的相传质过程被抑制,颗粒的长大被抑制使其以纳米态存在于坯体中制成纳米复合陶瓷,已成为提高陶瓷力学性能的途径之一。在Al2O3陶瓷基体中加入纳米Zr O2,可以使Al2O3基复合陶瓷的抗弯强度和断裂韧性在一定程度上得到提高。相关研究表明“内晶型”结构存在于陶瓷基体中可以在很大程度上提高复合陶瓷的性能。然而能够有效控制弥散分布的纳米相“内晶型”结构研究成果报道较少,对于“内晶型”结构的形成控制尚无稳定和成熟的工艺方法,其强韧化复合陶瓷的机制研究也尚无有力阐明。作者通过一种简单的新方法——机械研磨分散法,在无需使用分散剂的情况下制备了混合均匀、含有大量“内晶型”结构的纳米Zr O2/Al2O3复合陶瓷。研究了复合陶瓷中Zr O2含量的变化、复合粉末的不同制备方法及烧结工艺对“内晶型”结构的形成以及力学性能的的影响;分析了“内晶型”结构对Zr O2/Al2O3陶瓷复合陶瓷晶粒生长动力学的影响;探讨了Zr O2/Al2O3复合陶瓷中“内晶型”结构的强韧化机理。研究结果表明:利用机械研磨分散法制备的3vol.%Zr O2/Al2O3复合粉末,经过1500℃保温30min的微波烧结工艺下得到的复合陶瓷中含有大量的“内晶型”结构。利用这种方法制备的3vol.%Zr O2/Al2O3复合陶瓷的相对密度、抗弯强度、断裂韧性以及维氏硬度分别为99.07%、520.21MPa、7.64MPa·m1/2以及18.79GPa,其中抗弯强度以及断裂韧性与通过传统的直接掺杂Zr O2粉方法制备的3vol.%Zr O2/Al2O3复合陶瓷相比分别提高了50%以及83%。“内晶型”结构的形成受复合粉体制备方法、Zr O2的含量以及烧结工艺的影响,复合陶瓷中含有3vol.%Zr O2时“内晶型”数量达到最大值。Zr O2/Al2O3复合陶瓷中Al2O3晶粒生长动力学指数n和生长激活能Q也随着Zr O2含量的增加先增大后减小,在Zr O2含量为3vol.%时Al2O3晶粒长轴和短轴的的n、Q值达到最大。“内晶型”Zr O2弥散分布在Al2O3陶瓷基体内形成了超点阵结构并且两者界面存在一定的共格关系。共格弥散相与位错之间的相互作用、裂纹偏转、桥接以及“内晶型”Zr O2晶粒的拔出这几种效应的结合是Zr O2/Al2O3复合陶瓷材料的主要强韧化机制。与传统的直接掺杂Zr O2粉法制备的复合陶瓷中Zr O2相变增韧效果相比,共格弥散相对于复合陶瓷的强韧化效果更加突出。