对于氧化锆增韧氧化铝陶瓷的机理问题目前研究得更多，生产性更强的是氧化锆增韧陶瓷。其中氧化锆增韧氧化铝陶瓷的增韧效果突出。 陶瓷材料的断裂韧性与弹性模量E、泊松比;和断裂表面能量有关。弹性系数和泊松比对微结构不敏感，因此提高材料的断裂韧性主要取决于断裂表面能量的增加。从断裂力学的角度来看，增加自由表面可以形成新表面，空气空置率降低，粒度减小，适当的应力诱导相变，微裂纹形成等提高材料的断裂韧性。
一、加强应力裂纹相变
部分稳定的t-ZrO2分布在Al2O3陶瓷矩阵中时，即t-ZrO2和m-ZrO2的可逆相变存在，晶体结构的变化伴随着3-5%的体积膨胀。同时，由于氧化锆和氧化铝陶瓷的热膨胀系数不同，因此烧结完成后，在冷却过程中，在ZrO2粒子周围应用了不同的应力条件。
陶瓷精密加工机床如果矩阵对ZrO2粒子有足够的压缩应力，并且ZrO2的颗粒性足够小，则相变温度可能会降低到室温以下，因此ZrO2在室温下保持四重周相。材料受到外部应力时，矩阵对ZrO2的抑制效果会减轻，ZrO2粒子发生t-m相变，从而形成相变过程区域。
在过程区域内，一方面，裂纹扩展产生了新的破坏表面，需要吸收部分能量;另一方面，相变引起的体积膨胀效应也消耗能量。同时，相变模因体积膨胀而对裂纹产生压缩应力，阻碍裂纹增长。
由此可见，应力引起的这种组织变化消耗了额外的应力，在裂纹尖端降低了应力强度系数，由于能量消耗引起的推力减弱，裂纹终止了扩展，从而提高了材料断裂韧性。这导致ZrO2的应力强化相变。
陶瓷精密加工机床二，加强微裂纹当T-ZrO2分布在Al2O3陶瓷矩阵中时，粒子大小d;DM(m相粒子的临界粒子大小)中的粒子在冷却过程中发生t-m相变，并且体积效果明显，因此产生了微裂纹。这样，无论是在冷却过程中由ZrO2陶瓷引起的相变引起的微裂纹，还是在扩展过程中在相应尖端区域形成裂纹的应力引起的相变引起的微裂纹，都可以起到分散主裂纹尖端能量的作用，氧化铝陶瓷减少裂纹扩展驱动力，提高材料的韧性，这称为微裂纹强化。
