9.4 增韌機理
    9.4.1顆粒增韌
   （1）非相變第二相顆粒增韌 
    假設第二相顆粒與基體不存在化學反應，熱膨脹系數失配在第二相顆粒及周圍基體內部產生殘余應力場是陶瓷得到增韌的主要根源之一。 當αp＞αm時，當顆粒處于拉應力狀態，而基體徑向處于拉伸狀態、切向處于壓縮狀態時，可能產生具有收斂性的環向微裂；裂紋在基體中發展，增加了裂紋擴展路徑，因而增加了裂紋擴展的阻力 當αp＜αm時，若顆粒在某一裂紋面內，則裂紋向顆粒擴展時將先直接達到顆粒與基體的界面。此時如果外力不再增加，則裂紋就在此釘扎，這就是裂紋釘扎增韌機理的本質。

    若外加應力進一步增大，裂紋繼續擴展，或穿顆粒發生穿晶斷裂，或繞過顆粒，沿顆粒與基體的界面擴展，裂紋發生偏轉。即使發生偏轉，因偏轉程度較小，界面斷裂能低于基體斷裂能，增韌的幅度也較小。

   （2）延性顆粒增韌
    在脆性陶瓷基體中加入第二相延性顆粒能明顯提高材料的斷裂韌性。其增韌機理包括由于裂紋尖端形成的塑性變形區導致裂紋尖端屏蔽以及由延性顆粒形成的延性裂紋橋。當基體與延性顆粒的和E值相等時，利用延性裂紋橋可達佳增韌效果。但當和E值相差足夠大時，裂紋發生偏轉繞過金屬顆粒，增韌效果較差。
   （ 3）納米顆粒增強增韌
    將納米顆粒加入到陶瓷中時，材料的強度和韌性大大改善。增強顆粒與基體顆粒的尺寸匹配與殘余應力是納米復合材料中的重要增強、增韌機理。
   （4）相變增韌 
    當將氧化鋯顆粒加入其它陶瓷基體中時，氧化鋯的相變使陶瓷的韌性增加。單斜相(m) ZrO₂→ 四方相(_t ) ZrO₂ →立方相ZrO₂ 
             1170℃C                    2370℃C
     t→ m轉變具有馬氏體的特征，伴隨有3～5%的體積膨脹。這一相變溫度正處在室溫與燒結溫度之間，對材料的韌性和強度有很大影響。如果在ZTA（ZrO₂ / Al₂O₃）中加入某些穩定氧化物（如Y₂O₃等），則會擬制ZrO2的t m相變。當從制備溫度冷卻下來時，通過控制晶粒尺寸(小于室溫相變臨界尺寸)，可以制備出全部或部分為四方相(t) ZrO₂組成的氧化鋯多晶陶瓷。
    此時四方ZrO2處于亞穩態，當材料受外力作用時，在應力的誘導下，發生t→m相變。相變吸收能量而阻礙裂紋的繼續擴展，同時相變顆粒發生體積膨脹，并在其周圍產生大量的微裂紋，阻礙了主裂紋的擴展。因而不但提高了材料的強度而且提高了韌性。