氧化铝陶瓷具有高硬度、耐磨损、耐高温、抗腐蚀、低密度、原料分布广等优点,但韧性和强度较差,限制了其广泛应用。寻求合适的方法提高氧化铝陶瓷的强韧性,具有重要的理论意义和应用价值。本文用纳米ZrO₂与Ti（C,N）多相复合协同强韧化Al₂O₃陶瓷,研制成功了纳米复合陶瓷工模具材料Al₂O₃/Ti（C,N）/ZrO₂,其抗弯强度为796 MPa、断裂韧性为8.92 MPa·m^1/2、硬度15.4GPa。探讨了组分含量、烧结工艺对纳米陶瓷工模具材料微观结构和力学性能的影响,与单一的Al₂O₃陶瓷材料相比,其抗弯强度和断裂韧性都得到大幅提高。在致密的烧结陶瓷中,纳米ZrO₂和Ti（C,N）与微米Al₂O₃形成了典型的晶内/晶间混合型结构,裂纹从晶间到晶内再到晶间的路径扩展,消耗了更多的断裂能,形成了沿晶/穿晶混合的断裂模式,是其综合力学性能得到较大提高的主要原因。裂纹偏转和桥联及裂纹分支和颗粒拔出,是复合材料韧性提高的表现。对纳米陶瓷工模具材料进行了摩擦磨损性能实验研究,其摩擦系数和摩擦率均明显低于单相Al₂O₃陶瓷。并对其磨损表面微观形貌进行了观察和分析,探讨了Al₂O₃/Ti（C,N）/ZrO₂纳米复合陶瓷工模具材料的磨损机理。单相Al₂O₃陶瓷的磨损机理为脆性断裂和磨粒磨损,Al₂O₃/Ti（C,N）/ZrO₂纳米陶瓷工模具材料的磨损机理为机械冷焊和磨粒磨损。分析了Al₂O₃/Ti（C,N）/ZrO₂纳米陶瓷刀具的磨损形貌和磨损机理,其主要磨损机理是磨粒磨损、粘结磨损。