陶瓷材料眾多優點是其他材料所不能比擬的，但是它的致命弱點是它的脆性。陶瓷材料的脆性在很大程度上影響了材料性能的可靠性和一致性。研究陶瓷材料的脆性問題，并提出改善它的有效途徑就成為陶瓷材料研究工作者所特別關心的。

    陶瓷材料的脆性的解決途徑

    陶瓷材料中弱界面系統的建立

    （1）纖維補強陶瓷基復合材料

    用纖維（或晶須）以一定的方式加入到陶瓷的基體中去，一方面可以使高強度的纖維（晶須）來分擔外加的負荷，另一方面可以利用纖維（或晶須）與陶瓷基體的弱的界面結合（這點是可以做到的）來造就對外來能量的吸收系統，從而達到改善陶瓷材料脆性的目的。

    （2）復相陶瓷材料

    兩種不同的材料在一起，由于它們熱膨脹系數和彈性模量的不同而必然在兩個物質之間產生應力，這種在晶粒界面上所存在的應力是造就弱界面的主要根源。近期的很多研究結果表明，若其中有一種物質是納米級的晶粒存在于另一種物質的微米級晶粒之中，被稱之為納米-微米晶內復合。

    （3）自增韌陶瓷材料

    人們可以通過特殊的工藝處理，可以使陶瓷坯體中的一部分組分自行生成具有一定的長徑比的形態。例如在氧化鋁陶瓷在燒結過程中有少量的液相參與，可以引發氧化鋁晶粒的異向生長，在氧化鋁的基體中形成眾多的有較大長徑比的棒狀晶體。可以使氧化鋁陶瓷材料的強度和韌性都有相當程度的提高。又如在氧氮化硅（SIALON）陶瓷中可以使它的α相和β相共存，而β相則是具有一定的長徑比的長柱狀的晶體。這樣的陶瓷材料都表現出優異的力學性能。

    （4）疊層復合材料

    人們從自然界中存在的貝殼顯微結構的啟示中，提出了疊層復合材料的構想。即把兩種不同組分的材料以三明治的方式堆疊起來，組成多層平行界面的疊層復合材料。

    這樣設計的材料結構具有眾多的和應力方向垂直的弱界面，這些弱界面是造成主裂紋擴展路徑扭曲的主要原因，也是促使材料韌性提高的重要因素。同時，在界面間由于在層的兩邊是不同的材料，必然由于兩者在彈性模量和熱膨脹系數上的差異而產生殘余應力。這種殘余應力在一定的限度以內，恰恰是補強和增韌的主要原因。

    （5）陶瓷材料的晶界應力設計

    用不同相的材料所組成的復相陶瓷，或者在晶界上引入不同組分的玻璃態物質，由于兩者物性上的差異，人為地造成在陶瓷材料中的物理上的失配，以使在材料的界相間造成適當的應力狀態，從而對外加能量起到吸收、消耗或轉移的作用，以達到對陶瓷材料強化與增韌的目的。

    氧化鋯增韌陶瓷材料

    自從1975年R.C.Garvie，R.H.Hannink和R.T.Pascoe提出陶瓷鋼的設想以來，氧化鋯增韌陶瓷材料的研究一直長盛不衰。

    氧化鋯增韌陶瓷的出現，為陶瓷材料的脆性的改善提供了嶄新的思路。在氧化鋯增韌陶瓷材料中最主要的是四方相氧化鋯多晶體（TZP），它是先進陶瓷材料中室溫力學性能最佳的一種材料。

    功能梯度材料

    在制作陶瓷涂層的工藝中，為了要獲得較厚的涂層，或者是由于金屬基體與陶瓷涂層在熱學和力學性能上的較大差異，往往需要采用涂層組成的梯度變化，以求得到性能好和結合強度高的陶瓷涂層。 1987年日本學者新野正之（MasayukiNiino）、平井敏雄（ToshioHirai）和渡邊龍三（RyuzoWatanabe）用材料組成的梯度變化來做成一個材料，其兩側具有截然不同的性能，這完全是一種新的構思。

    納米陶瓷材料

    從材料顯微結構的認識上，材料中晶粒尺寸與材料性能有直接的關系。當陶瓷材料的晶粒細化達到納米量級的水平時，材料性能將有明顯的異常表現。

    概念的延伸

    在納米-微米的復合中，為什么第二相一定要是陶瓷呢？換成金屬或有機的聚合物行嗎？于是多相材料的概念就出現了。

    其實，多相材料并不是什么新鮮的概念，幾十年前就有過所謂“金屬/陶瓷”材料；在橡膠或樹脂等有機材料中加入無機物的填料等。現在只是在這些老概念中注入新的內涵。

    初步的研究工作表明，金屬/陶瓷的系統不僅對材料在強化與增韌方面有作用，而且在電學和熱學性能上也有一些奇特的表現，是一個很值得深入探究的研究方向。

    總結陶瓷材料的脆性一直是困惑陶瓷材料研究工作者的基本問題，很多研究工作都是圍繞著如何改善或減緩陶瓷材料脆性對材料性能的影響，提高陶瓷材料的可靠性和一致性。

    半個世紀研究工作的成果提出了多種行之有效的途徑，首先認識的是在陶瓷材料中弱界面的建立，諸如纖維補強陶瓷基復合材料、復相陶瓷材料、自增韌陶瓷材料、陶瓷材料的晶界應力設計。還有氧化鋯增韌陶瓷材料、功能梯度材料、疊層材料和納米陶瓷材料。在此基礎上又提出了多相材料。同時也注意到了各種途徑的協同效應。

    總之，陶瓷材料的脆性是可以在很大程度上得以改善的，但是否可以解決陶瓷材料的脆性問題，尚不能作定論。材料的研究向多功能方向發展，這是材料發展的總趨勢，陶瓷材料更不能例外。