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作为天然生物材料的一种，贝壳经过大自然的数百万年进化已经演变成了几乎具有完美结构和优异力学性能的天然复合材料。珍珠层是存在于多种贝壳中的主要微观结构，由于其有机质-无机物的复合组成，高度有序的堆垛结构方式以及其中的次级微结构等而具有极好的强度和韧性，这是许多人工合成陶瓷材料无法比拟的。因此，以贝壳珍珠层结构为模板制备仿珍珠层结构复合材料成为了提高陶瓷强度，改善陶瓷脆性最受关注的方法之一。本文首先以河蚌珍珠层为研究对象，运用SEM技术观察了珍珠层的微观堆垛结构；结合X射线仪和热分析仪（TG和DTA）细致分析了珍珠层的相组成和热行为；用三点弯曲、压缩和纳米压痕等方法对珍珠层力学性能进行了分析；最后对珍珠层的结构和性能之间的关系进行探讨，总结得出珍珠层微观堆垛结构和有机质对无机相的粘附作用是仿珍珠层复合材料结构设计的重要参考因素。通过天然珍珠层的启示，本文以冷冻干燥法制备的Al2O3层状多孔陶瓷为无机相，环氧树脂固化体系为有机相，运用真空浸渍技术将树脂浸渗于陶瓷层片中，制备出仿珍珠层结构Al2O3/环氧树脂复合材料。本文采用对比不同固化比例的树脂，调节复合材料中陶瓷相的含量，引入陶瓷桥结构，和改善Al2O3-环氧树脂界面的方法使复合材料的结构和性能不断接近珍珠层结构和性能。实验结果表明：随着树脂体系中固化剂的增加，复合材料的弯曲强度和断裂功的变化趋势为先增加后降低，固化比例（环氧树脂与固化剂的质量比）为1:1时树脂固化最充分，材料的强度和断裂功最大；材料的强度和韧性主要由陶瓷层片与层片间距的厚度比决定，增大陶瓷相含量可提高厚度比，对比陶瓷相含量为40%和50%的两种复合材料，得出陶瓷相含量为50%的材料强度和断裂功最高；本文采用两种层状结构陶瓷（层片间有无陶瓷桥联）作为无机相，向复合材料中引入陶瓷桥结构，增加了层片间相对滑动的阻力和裂纹扩展的抗力，使复合材料的强度和断裂功增加。因此得出，固化比例为1:1、陶瓷相含量为50%和具有陶瓷桥的复合材料强度和断裂功最大，分别为62.24MPa和3.43KJ/m2，珍珠层虽然材料强度与珍珠层相比较低，但是材料的断裂功高于珍珠层的1.2KJ/m2，主要是因为复合材料中树脂含量高，弯曲时发生的塑性变形功较高。将Al2O3多孔陶瓷用KH-550偶联剂表面处理后，陶瓷表面与偶联剂形成了Si-O-Al键，表面从亲水性转变为亲油性，提高了陶瓷与树脂的相容性。用改性后陶瓷制备复合材料使材料的强度和断裂功略有提高，改性后固化比例为1:1、陶瓷相含量为50%和具有陶瓷桥的复合材料强度和断裂功分别为63.11MPa和3.57KJ/m2。