同金属材料一样，陶瓷材料也可以通过表面渗入其它元素的方法来改变其组织结构和获得所需要的性能。研究表明，对氧化锆及其复相陶瓷材料表层进行渗碳或渗氮，能使室温下的亚稳相四方氧化锆的含量增加，从而影响其增韧效果。
氧化锆陶瓷具有明显的相变增韧效应，其增韧的重要条件是使氧化锆的高温四方相（t相）保留到室温而不转变为室温稳定的单斜相（m相），在应力的诱发下才发生t-m相变，导致体积膨胀，产生类似于铁碳合金中马氏体相变的效应。将Mg2+、y3+等离子固溶到氧化锆品格中可以起到稳定四方相的作用，而采用化学热处理则给出了一条稳定t相氧化锆的新途径。将氧化锆增韧氧化铝陶瓷( zirconiatoughened alumina，ZTA)于1300。C埋入SiC粉中保温15h，氧化锆陶瓷中的四方相由原来的8%升高到92%，且随温度升高和保温时间延长，对氧化锆的稳定化作用越明显。同理，将ZTA陶瓷相ZTM(氧化锆增韧莫来石，zirconia toughenedmullite)陶瓷分别埋入石墨+BaC02粉和木炭+BaC03粉中，经1200℃保温6h后，两种陶瓷中四方相的含量均有明显上升，特别是石墨作为固体渗碳剂的效果更好，说明高活性的碳可以在高温下扩散到氧化锆中，阻止四方相在冷却过程中向单斜相转变。向陶瓷渗氮也得到了相似的结果：随着氮气分压和热处理温度的提高，ZTM陶瓷中四方相的含量呈增加趋势！
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本文“先进陶瓷的化学热处理介绍”由科众陶瓷编辑整理，修订时间：2019-03-16 11:53:20
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