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由于Al2O3成本较低且制备的陶瓷材料性能优异，在陶瓷装甲领域得到了广泛的应用。向Al2O3中添加ZrO2、B4C或TiB2等可制备Al2O3基复合陶瓷，改善其抗弹性能。本文采用Al和Zr(NO3)4之间的燃烧放热反应来加热并熔化实验体系，经冷却、凝固和结晶，制备了高共晶比例的Al2O3-ZrO2共晶陶瓷，并研究了其增韧机制。为添加钨纤维和碳纤维来进一步增强和增韧，探索了钨和石墨与Al2O3-ZrO2共晶的界面结合情况。为改善材料的抗弹性能，研究了B4C和B4C-TiB2稀释剂在Al-Zr(NO3)4及Al-Al(NO3)3放热体系中的高温反应机理。计算并测量了各反应体系的理论绝热温度和压力值，本文采用Al-Zr(NO3)4及Al-Al(NO3)3之间的燃烧放热反应，可使体系理论绝热温度轻易达到3000-4000K的高温，使体系中所有物质熔化，经快速冷却、凝固，可得到具有精细微观组织的陶瓷材料。体系压力小于7MPa，满足低压燃烧合成。采用低压燃烧合成法制备了共晶组织比例接近100%的Al2O3/ZrO2共晶陶瓷，其硬度为16.391GPa，抗弯强度为1060MPa，断裂韧性为11.2MPa·m1/2。采用SEM、XRD和X射线衍射应力分析，研究了Al2O3/ZrO2共晶陶瓷的增韧机制，其主要包括棒状ZrO2相的拔出、断裂和对裂纹的偏转而增韧，残余压应力增韧和t-ZrO2的t-m相变增韧。经SEM分析，研究了钨和石墨与Al2O3/ZrO2共晶的界面结合情况，钨与Al2O3/ZrO2共晶之间存在较薄的界面反应层，主要包括氧化钨、氧化铝、氧化锆和W、Al、Zr组成的金属间化合物，由于冷却速率较快，其界面反应层的厚度小于5μm，界面结合良好。石墨与Al2O3/ZrO2共晶之间会反应生成气体，导致界面结合差。探索了B4C和B4C-TiB2稀释剂在Al-Zr(NO3)4和Al-Al(NO3)3放热体系中的高温反应机理，由XRD分析可知，B4C在Al-Zr(NO3)4放热体系中会转化为B13C2，在Al-Al(NO3)3中会转化为AlB12C2，TiB2则保持自身化学惰性，不参与反应。为进一步研究其反应进行的程度，对B4C和B4C-TiB2进行预烧结，切成薄片，添加到Al2O3/ZrO2共晶体系中，由SEM分析可知，反应层的厚度小于100μm，反应温度越高，B4C和B4C-TiB2薄片参与反应的程度越大，但界面结合越好。