Цирконијска керамика има јединствена физичка и хемијска својства, као што су висока тврдоћа, ниска топлотна проводљивост, висока талишта, отпорност на високе температуре и корозију, хемијска инертност и амфотерна својства, а њихова примена у електронској керамици, функционалној керамици и структурној керамици брзо се развила . Као посебан технички керамички материјал, има широке изгледе за примену у високотехнолошким областима као што су електроника, ваздухопловство, ваздухопловство и нуклеарна индустрија. Међутим, фатални недостаци циркониј керамичких материјала су ломљивост, ниска поузданост и ниска поновљивост. Ови недостаци су озбиљно утицали на обим његове примене. Само побољшањем жилавости керамике од цирконија, ломљењем, постизањем јачања и каљења материјала, те побољшањем његове поузданости и вијека трајања, циркониј керамика може заиста постати широко кориштени нови материјал. Због тога је технологија пооштравања цирконијеве керамике одувек била жаришта истраживања керамике. Тренутно керамичке методе каљења углавном укључују: каљење са променом фазе, каљење честица, каљење влакана, самоојачавање, дисперзијско каљење, синергистичко каљење, нано-каљење итд.
1. Пооштравање промене фазе
Ојачавање фазне трансформације значи да метастабилна тетрагонална фаза т-ЗрО2 пролази кроз фазну трансформацију под дејством поља напрезања на врху пукотине, формирајући моноклиничку фазу, што резултира експанзијом запремине, чиме се ствара притисак на притисак, спречавајући ширење пукотине и јачање пукотине. Осим тога, спољни услови (као што су ласерски удар, жилавост при заморном ломљењу, ниска температура, величина и садржај зрна, критична енергија трансформације итд.) Имају велики утицај на очвршћивање керамике од цирконијума у фазној трансформацији. Ако фазна трансформација производи велике промене напрезања и запремине, производ се лако може сломити. Због тога би током процеса производње требало избегавати утицај спољних фактора на фазну трансформацију и очвршћивање цирконијум керамике.
2. Ојачавање честица
Ојачавање честица односи се на употребу честица као средстава за учвршћивање и додатих у ЗрО2 керамички прах. Иако ефекат није тако добар као бркови и влакна, ако су врста честица, величина честица, садржај и материјал матрице правилно одабрани, ипак постоји одређени ефекат жилавости. Његова предност је што је једноставна и лака за имплементацију, а пооштравање ће побољшати чврстоћу при високим температурама и перформансе пузања при високим температурама. Механизам пооштравања очвршћавања честица углавном укључује оплемењивање зрна матрице и окретање пукотина и бифуркацију.
3. Ојачавање влакана
Принцип учвршћивања влакана и бркова је да кристал близу врха пукотине буде изложен напрезању при затварању услијед деформације, која компензира вањско напрезање на врху пукотине, отупљује ширење пукотине и игра улогу учвршћивања. Осим тога, када се стубни кристал пукотине прошири, сила трења мора бити превазиђена при извлачењу стубастог кристала, а такође ће играти улогу у учвршћивању.
4. Само-каљење
Због постојања стубовастих кристала у циркониј керамици, пукотине ће се одвојити током процеса лома циркониј керамике, што ће променити и повећати пут ширења пукотина, тако да пасивизација пукотина повећава отпорност на ширење пукотина и постиже сврху пооштравања.
5. Ојачавање дифузије
Ојачавање дисперзије углавном се односи на каљење керамичке матрице тетрагоналним честицама ЗрО2. Осим механизма за каљење фазне трансформације, постоји и механизам за каљење дисперзије честица друге фазе. Пре него што се пукотина прошири, мора се прво савладати унутрашња заостала енергија напрезања саме керамике, како би се постигла сврха каљења.
6. Ојачавање микро-пукотина
Ојачавање микропукотина односи се на додавање дуктилних материјала на врх напрезања пукотина ради стварања микропукотина ради постизања сврхе распршивања напрезања, смањења покретачке силе пукотина и повећања жилавости материјала. Када материјал пролази кроз фазни прелаз, често долази до заосталих енергетских ефеката деформације и микропукотина. Због тога је ефекат пооштравања фазног прелаза значајан.
7. Сложено каљење
Композитно каљење односи се на истовремену употребу неколико механизама за каљење у стварном процесу каљења ЗрО2 керамике, чиме се побољшава учинак каљења ЗрО2 керамике. У самом процесу наношења, посебан механизам за каљење се бира према различитим својствима циркониј керамичког материјала који се припрема.
