多晶ZrO₂（Y₂O₃）–Al₂O₃陶瓷（ZrO₂–Al₂O₃）具有较高的硬度、室温强度和断裂韧性,同时还具有较好的耐磨性和耐化学腐蚀性,常被应用于各种苛刻承载环境。然而ZrO₂–Al₂O₃陶瓷仍属于脆性材料,对裂纹十分敏感,且其强度和韧性随温度上升急剧下降。通过添加高弹性模量、高强度的裂纹自愈合颗粒,对陶瓷进行复合化是解决此问题的一种有效方法。本文通过在ZrO₂（3mol.%Y2O3）–20wt.%Al₂O₃（ZrO₂–Al₂O₃）陶瓷基体中分别添加不同含量的Si C和Mo Si2颗粒,在材料体系设计时考虑到提高其高温抗弯强度与改善抗高温氧化性能,同时添加的第二相颗粒在高温下能自愈合裂纹,恢复材料强度,降低脆性对陶瓷材料使用寿命的不利影响。本文采用真空热压烧结法,通过改变热压烧结温度和不同第二相的添加量,制备致密的ZrO₂–Al₂O₃–Si C和ZrO₂–Al₂O₃–Mo Si2复合材料。本文主要研究不同复合材料的组织结构、力学性能、抗高温氧化性能和自愈合性能,分析不同工艺条件和各变化因素对性能的影响规律,揭示复合材料的抗氧化机理和自愈合机理。真空热压烧结制备的两种复合材料组织较均匀,添加的第二相颗粒有效地抑制了基体晶粒的长大,复合材料的致密度均达到98%以上。1600o C烧结制备的ZrO₂–Al₂O₃–15vol.%Si C复合材料的室温抗弯强度、高温抗弯强度（1000oC）、维氏硬度和断裂韧性分别为1044MPa、518MPa、16.3GPa和14.1MPa·m1/2。而1600oC烧结制备的ZrO₂–Al₂O₃–15vol.%Mo Si2复合材料的室温抗弯强度、高温抗弯强度（1000o C）、维氏硬度和断裂韧性最高分别为1097MPa、589MPa、16.5GPa和13.4MPa·m1/2。室温力学性能主要与复合材料的致密度、化学组成和各相晶粒尺寸有关。高温强度的提高是由于高弹性模量、高强度第二相对陶瓷基体的弥散强化,以及高温下添加的第二相颗粒对表面裂纹的愈合作用。添加第二相颗粒后,复合材料的断裂模式由氧化物陶瓷基体的以沿晶断裂为主转变为沿晶断裂和穿晶断裂共存的混合断裂模式。采用恒温氧化法研究了两种复合材料的抗高温氧化性能。结果发现,ZrO₂–Al₂O₃–10vol.%Si C复合材料中Si C的氧化属于被动氧化,在较低温度下生成Y2Si2O7,而在较高温度时SiC优先氧化生成Si O2,然后生成Y2Si2O7,高温氧化行为呈现抛物线规律,受扩散控制。ZrO₂–Al₂O₃–10vol.%MoSi2复合材料在氧化初期,生成形状不规则的Zr Si O4,且Mo Si2晶粒表面覆盖非晶含Si氧化物,升高氧化温度出现了Si O2和莫来石相。ZrO₂–Al₂O₃–Mo Si2复合材料,在1100o C氧化超过10h后,由于氧化产物覆盖在材料表面阻碍了进一步氧化,单位面积增重缓慢。高温氧化行为呈现线性+抛物线规律,受反应扩散控制。ZrO₂–Al₂O₃–Si C和ZrO₂–Al₂O₃–Mo Si2复合材料中的Si C和Mo Si2颗粒在高温下都具有较好愈合裂纹的能力,且都能在合适的热处理条件下完全愈合裂纹,恢复到烧结试样的强度。两种复合材料的裂纹愈合机理均为高温氧化反应愈合,由第二相Si C和Mo Si2自愈合颗粒氧化生成非晶Si2O2相填补裂纹缝隙。对ZrO₂–Al₂O₃–10vol.%Si C复合材料,合适的热处理工艺参数和在此条件下的裂纹愈合后试样强度分别为800o C×30h（1023MPa）、1000o C×10h（1052MPa）或1100oC×5h（964MPa）。对ZrO₂–Al₂O₃–10vol.%Mo Si2复合材料,合适的热处理工艺参数为1100o C×3h,裂纹愈合后试样强度为984MPa。在一定范围内增加自愈合颗粒的含量会缩短相同尺寸裂纹的愈合时间,当热处理温度为1000o C时ZrO₂–Al₂O₃–15vol.%Si C复合材料中相同尺寸裂纹完全愈合的时间比ZrO₂–Al₂O₃–10vol.%Si C复合材料缩短5h,裂纹完全愈合后强度为1003MPa。考察了Si C第二相颗粒尺寸对高温自愈合效应的影响,发现在相同热处理温度下300nm的Si C颗粒比100nm的Si C颗粒完全愈合裂纹的热处理时间缩短2h,愈合后强度为986MPa。对于ZrO₂–Al₂O₃–10vol.%Si C复合材料,在1000oC热处理10h的条件下,能愈合的最大裂纹尺寸为长150μm、宽0.32μm,且该裂纹完全愈合后强度为978MPa;对于ZrO₂–Al₂O₃–10vol.%Mo Si2复合材料在1100o C热处理3h后能愈合的最大裂纹尺寸为长120μm、宽0.25μm,裂纹完全愈合后强度为984MPa。