四方氧化锆(TZP)陶瓷是陶瓷材料中室温力学性能最高的一种材料，但TZP材料除了具有陶瓷材料所固有的脆性之外，由于应力诱导相变对温度的敏感性，在高温下t-ZrO2的稳定性增高，导致相变增韧失效，致使材料的强度和韧性随温度上升而急剧下降。加之在低温环境下时效导致强度和韧性下降(低温老化)、及由低导热率和高热膨胀系数引起的较差的抗热震性能等缺点大大削弱了其与金属材料的竞争优势，限制了其的规模开发和应用。寻求一种新的复合思路和方法，进一步改善TZP的力学性能，无疑对拓宽其应用领域，增加其与金属材料的竞争力具有重要意义。 利用铌基金属间化合物的高温强度、高温蠕变和抗氧化耐腐蚀性能优于大部分金属材料、韧性优于陶瓷材料的特性，并根据Nb-Ti-Cr较ZrO2高的热嘭胀系数、较高的热导率及金属间化合物所特有的在一定湿度范围内强度随温度升高的特性，可望在增韧的同时改善Zr02的抗热震性能，依据这一思路，设计制备了新型Zr02(3Y)/Nb-Ti-Cr复含材料。并对复合材料制各工艺、微观结构、力学性能及增韧机制进行了系统研究。 根据热力学原理，考察了Nb-Ti-Cr系会属间化合物与ZrO2陶瓷基体的化学相容性。结果表明，在试验温度下，Nb-Ti-Cr系金属间化合物与ZrO2基体不易发生化学反应。XRD、SEM及TEM分析验证了这一结论。实验观察表明产物Nb-Ti-Cr与基体ZrO2(3Y)之间界面干净，无反应层的存在，因此，Nb-Ti-Cr可以做为基体Zr02增韧相。 利用SEM、TEM、EDS、HREM研究了ZrO2(3Y)/Nb-Ti-Cr复合材料的微观结构。增韧相Nb-Ti-Cr的晶粒尺寸在2um左右;ZrO2的晶粒尺寸为100-300nm。随着Nb-Ti-Cr含量的增加，复合材料的断裂韧性和强度均有不同程度的提高。当Nb-Ti-Cr含量为40vol％时，KIC高达12.4MPa·m1/2，为单相ZrO2(3Y)的2倍，бf达466MPa，硬度为84HRA。虽然复合材料的硬度随着Nb-Ti-Cr含量的增加呈缓慢下降趋势，但出于ZrO2粒子对Nb-Ti-Cr晶界的钉扎产生的晶粒细化作用、及内晶ZrO2粒子与Nb-Ti-Cr中的位错产生的交互作用，因此复合材料的硬度的降幅不甚明显。 探讨了Nb-Ti-Cr对ZrO2(3Y)基复合材料的强韧化机制的影响，研究发现金属问化合物的掺入细化了材料的晶粒，并使材料的断裂模式由沿晶断裂转变为以穿晶断裂为主的混合断裂模式，以及形成的位错等使得复合材料强度大幅度提高；裂纹的偏转和桥联是提高复合材料韧性的主要原因。 以已有的相变增韧和桥联增韧的理论为基础，利用跟踪小裂纹压痕法测试了ZrO2(3Y)/Nb-Ti-Cr复合材料的R曲线，并利用XRD及Ramam测定了复合材料的相变高度和可相变体积分数，定量地探讨了复合材料的增韧行为。 采用残余强度法和压痕-淬冷技术测试了单相ZrO2(3Y)及ZrO2(3Y)/Nb-Ti-Cr复合材料的抗热震性能，并用诸抗热震参数(R、R’和R")分析了热震性与性能参数之间的关系，同时分析了R曲线与抗热震性能之间的相关性，并对单相Zr02(3Y)及Zr02(3Y)/Nb-Ti-cr复合材料的压痕裂纹在热震作用下的扩展模式进行研究。结果表明，Nb-Ti-Cr的加入使复合材料的抗热震性能明显提高。当Nb-Ti-Cr为50vol％时，△Tc由单相ZrO2(3Y)的220℃左右提高至475℃。分析认为，相对于单相ZrO2(3Y)，复合材料较高的导热率和较低的弹性模量可有效缓解热应力，从而可吸收较多的弹性应变能而不致开裂，进而提高抗热震断裂能力。较高的断裂韧性使裂纹扩展的势垒增大，材料的抗热震损伤能力得以提高。 用有限元法计算出热震后材料内部的应力分布，由应力分布计算出κ曲线。综合R曲线和κ曲线预测材料临界热震温差△Tc，并用残余强度法测得的结果对预测的结果加以验证，从而得出用R曲线和κ曲线综合预测材料临界热震温差△Tc的方法的可行性，为材料的生产和应用提供一定的参考和借鉴。