陶瓷材料具有许多优越的特性，但其脆性大、韧性低、强度差是影响其广泛应用的瓶颈。因此，世界各国的学者在高强度高韧性陶瓷领域做了大量的研究。
目前，氧化锆增韧陶瓷的研究越来越有效。其中氧化锆增韧氧化铝陶瓷被证明具有良好的增韧效果。
陶瓷的断裂韧性与其弹性模量E、泊松比&nu有关；和断裂表面能。由于弹性模量和泊松比是非微观结构的敏感参数，提高材料的断裂韧性主要依靠增加断裂表面能。从断裂力学的角度来看，增加自由表面能形成新的表面，降低孔隙率，减小晶粒尺寸，适当的应力诱导相变，形成微裂纹等。都可以提高材料的断裂韧性。
应力诱导相变增韧
当部分稳定的t-ZrO2弥散在Al2O3陶瓷基体中时，t-ZrO2和m-ZrO2之间存在可逆的相变，晶体结构转变伴随着3-5%的体积膨胀。同时，由于它们具有不同的热膨胀系数，烧结后，在冷却过程中ZrO2颗粒周围存在不同的作用力。
当基体对ZrO2颗粒有足够的压应力，且ZrO2的粒径足够小时，可以将其相变温度降低到室温以下，使ZrO2在室温下仍能保持四方相。当材料受到外部应力时，基体对ZrO2的抑制作用松弛，ZrO2颗粒发生t-m相变，形成相变过程区。
在工艺区，一方面由于裂纹扩展产生新的断裂面，需要吸收一部分能量；另一方面，相变引起的体积膨胀效应也消耗能量；同时，相变晶粒的体积膨胀会对裂纹产生压应力，阻碍裂纹扩展。因此，应力诱导显微组织转变消耗了外加应力，降低了裂纹尖端的应力强度因子，使原本可以继续扩展的裂纹由于能量消耗导致的驱动力减弱而停止扩展，从而提高了材料的断裂韧性。这就是ZrO2的应力诱导相变增韧。
微裂纹增韧
当t-ZrO2弥散在Al2O3陶瓷基体中时，颗粒尺寸d >:DM(M相的临界晶粒尺寸)在冷却过程中会发生t-m相变，由于明显的体积效应会诱发微裂纹。这样，无论是ZrO2陶瓷冷却过程中相变诱发的微裂纹，还是裂纹扩展过程中裂纹尖端区域应力诱发相变引起的微裂纹，都会起到分散主裂纹尖端能量的作用，从而降低裂纹扩展的驱动力，提高材料的韧性，这就是所谓的微裂纹增韧。
