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陶瓷基层状复合材料是受珍珠云母、贝壳等层状结构的启发而发展起来的强韧化陶瓷,由于增韧效果显著,成为当前陶瓷材料研究的热点.该文制备了两种Al<,2>O<,3>/3Y-TZP陶瓷基层状复合材料,单层厚度控制在100μμm左右,系统研究了Al<,2>O<,3>/3Y-TZP陶瓷基层状复合材料制备工艺、组织、性能之间的关系,并通过高温拉深实验和有限元模拟对该材料进行了超塑性能研究.采用水基凝胶流延法制备陶瓷基薄膜,通过研究流延浆料的流变特性,确定了流延浆料的组成.通过合理控制流延速度和干燥时间,得到性能优异的陶瓷素坯,采用在空气中高温煅烧工艺,有效地去除了有机物.用真空热压烧结的方法制备出层状复合陶瓷块体,在温度为1550℃,压力为30MPa条件下,制备出的Al<,2>O<,3>-ZrO<,2>/3Y-TZP块体材料密度为5.16g/cm<3>.Al<,2>O<,3>-ZrO<,2>/3Y-TZP层状复合陶瓷表现出良好的力学性能,热压烧结试样的弯曲强度为512MPa,断裂韧性最高可达11.2MPa·m<1/2>,Al<,2>O<,3>-ZrO<,2>层和3Y-TZP层的维氏硬度值分别为20.2GPa,13.2GPa.在Al<,2>O<,3>层加入20﹪的ZrO2细化了晶粒,提高了材料的力学性能.对Al<,2>O<,3>/3Y-TZP层状复合陶瓷进行了超塑拉深性能实验,实验表明,当应变速率一定时,变形温度对其超塑性能具有重要影响,1500℃时得到最大成形极限高度.SEM观察结果表明,超塑成形后,两种陶瓷层材料的晶粒尺寸都发生了长大,在Al<,2>O<,3>层中还发现大量的空洞.超塑成形过程的有限元模拟表明,层状陶瓷复合材料超塑拉深成形时应力应变状态明显优于相应单层材料.不同层的应变大小不同,材料流动应力低的层的应变略大于流动应力高的层;层状材料的应力状态,除了最内层和最外层在变形后期最大拉应力较高,内部各层的最大拉应力始终在相应单层材料的最大拉应力的三分之二以下.