本文基于微波烧结具有快速致密和烧结过程中不施加外部压力的特点,制备了细晶Al2O3/SiCp/SiCw三维槽型陶瓷刀具。本文优化了陶瓷刀具素坯成型工艺,研究了SiC颗粒及晶须含量对Al2O3/SiCp/SiCw陶瓷刀具力学性能和微观组织的影响,根据烧结试样中微波电磁场和温度场的分布规律,优化了试样加载方式,最后对制备的细晶Al2O3/SiCp/SiCw三维槽型陶瓷刀具的切削性能进行了试验研究并分析了刀具失效机理。优化了Al2O3基陶瓷刀具的素坯成型工艺。确定了最佳的粘结剂聚乙烯醇PVA含量和成型压力大小,分别为1.5wt.%和150MPa,此时,微波烧结（1600℃/5min）复合陶瓷刀具材料的相对密度和硬度最高,分别为99.6±0.2%和17.5±0.2GPa,断裂韧性为3.1MPa·m1/2,与同类型的微波烧结研究相比,PVA的含量降低了50%,避免了大量PVA挥发致使保温装置吸收微波而受热融化,大大延长了保温装置的使用寿命。研究了SiC颗粒和晶须含量对两步微波烧结（TSMS,1650℃/5min,1100℃/5min）制备的Al2O3基复合陶瓷刀具材料的力学性能和微观组织的影响。确定了SiC颗粒和晶须的最佳含量,分别为3wt.%和1wt.%,此时,复合陶瓷刀具材料的综合力学性能最佳,相对密度、硬度和断裂韧性分别为99.8±0.1%、18.8±0.3GPa和4.8±0.3MPa·m1/2。与单步微波烧结（SSMS,1650℃/5min）相比,晶粒尺寸减小了35%,相对密度、硬度和断裂韧性分别提高了0.8%、9.3%和29.7%。研究了试样的加载方式对微波烧结Al2O3/SiCp/SiCw陶瓷刀具的电场、温度场分布及其力学性能和微观组织的影响。当试样在烧结腔所处的高度H=200mm时,电场的场强最大、均匀性最佳,烧结后试样的力学性能和微观组织良好。当两个试样左右水平放置时,两者的电场、温度场相差最小,分别为320.1V/m和12.8℃,力学性能接近,微观组织细致均匀。当三个试样平行放置时,试样之间温差相对最小。研究了三维槽型和平刀面Al2O3/SiCp/SiCw陶瓷刀具对马氏体不锈钢1Cr13进行高速粗加工时的切削性能、失效形式和失效机理。三维槽型陶瓷刀具的最佳切削参数为v=200m/min、ap=0.2mm、f=0.1mm/r,与传统的平刀面陶瓷刀具相比,金属去除量提高了近2倍,加工表面粗糙度降低了32.5%。三维槽型陶瓷刀具的失效形式包括粘结磨损、沟槽磨损、磨粒磨损、月牙洼磨损和脆性破损,粘结磨损是造成刀具失效的主要原因。