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本论文设计了Y2O3-CeO2系复合添加剂并获得了用其稳定ZrO2的亚稳四方相，采用化学共沉淀方法成功合成了不同Y2O3和CeO2含量的具有亚微米级的（Y,Ce）-ZrO2超微细粉体，在常压烧结条件下制备出系列（Y,Ce）-ZrO2陶瓷。研究发现，与CeO2相比，Y2O3对ZrO2晶粒生长的抑制作用更为显著；随着CeO2添加量的增加，1.5mol％Y2O3-ZrO2中的四方含量逐渐增加直至全部为四方相，并且四方相的稳定性也逐渐增强，形成部分不易相变的四方相；（Y,Ce）-ZrO2陶瓷具有相变增韧、微裂纹增韧以及晶粒拔出效应共同作用的显微结构特征；其中的（1.5mol％Y2O3，4mol％CeO2）-ZrO2拥有最多量的可相变的四方相ZrO2，抗弯强度高于660MPa，断裂韧性达10.8MPa·m1/2，维氏硬度为10.12GPa。 （Y,Ce）-ZrO2/Al2O3复相陶瓷的烧结致密化温度随体系中Al2O3含量的增加而升高，烧结温度对（Y,Ce）-ZrO2/Al2O3复相陶瓷力学性能的影响可以归结为试样致密度对力学性能的影响。本论文中以各组成试样达到相同致密度进行（Y,Ce）-ZrO2/Al2O3复相陶瓷有关力学性能和（Y,Ce）-ZrO2/Al2O3-GCr15摩擦副在干摩擦有载荷条件下的摩擦磨损特性的评价。结果表明，合适的烧结温度以及合适的ZrO2和Al2O3配比可以获得界面结合牢靠的晶界和细小晶粒结构的微观组织，有益于ZrO2的应力诱导相变增韧和Al2O3的弥散补强作用的发挥，ZrO2和Al2O3的相互作用也最终决定了（Y,Ce）-ZrO2/Al2O3复相陶瓷的摩擦磨损特性。 （Y,Ce）-ZrO2/Al2O3复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性都随着ZrO2含量的变化呈现为“马鞍形”。由此在其全组成范围内划分为三个区，即ZTA区（ZrO2含量为0～50wt％）、过渡区（ZrO2含量为50～70wt％）、ADZ区（ZrO2含量为70～100wt％）。 在ZTA区，存在ZrO2的应力诱导相变增韧以及ZrO2抑制Al2O3晶粒生长效应，复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性随ZrO2含量的增加而增大，硬度随ZrO2含量的增加而降低；ZrO2应力诱导相变增韧作用在本研究中表现为一种减磨机制；当ZrO2含量低于10wt％，载荷小于125N时，相变增韧减磨机制不明显，硬度起主要作用，磨损机制是塑性变形和微断裂；高载荷时的磨损机制是脆性断裂。随ZrO2含量的增加相变增韧减磨作用得到发挥，磨损机制是塑性变形和脆性断裂，耐磨性增加。 武汉理工大学博士学位论文 在ADZ区，高弹性模量的A12O3作为弥散分布的第二相发挥了弥散补强效应，起到了钉扎、偏转、弯曲、分叉裂纹以及抑制ZrOZ晶粒长大的作用。随着A12O3的增加，弥散补强效应与基体ZrOZ的相交增韧作用相互叠加，使抗弯强度和断裂韧性都单调地增加；A12O。的弥散补强增韧和 ZrO。应力诱导相交增韧的共同作用，改善了复相陶瓷的耐磨性；复相陶瓷的耐磨性随A12O3含量的增加而增加；低载荷时的磨损机制主要是塑性变形；高载荷时的磨损机制主要是沿晶断一裂和晶粒拔出的脆性断裂。 在TZ区，（YCe）E 复相陶瓷的力学性能和摩擦磨损特性介于ZTA区和ADZ区之间，表现较为复杂。当ZrOZ含量为60wt％时，ZtoZ与A12O3的体积含量相当，A12O3和ZrOZ互为基体和弥散分布相，晶粒间主要作用力的变化是化学键力减弱而机械叠合力增强，其晶界强度下降，ZrO。的应力诱导相交增韧和A12O3的弥散补强两种作用都被削弱，复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性均呈现谷值，耐磨性也在TZ区中也最差，磨损机制主要是脆性断裂。