多相复合陶瓷是改进单体陶瓷性能的有效途径。结构上，多相复合材料是由陶瓷基体与复合相在介观、微观或宏观尺度和层次上，通过特定的空间组合而形成的复杂陶瓷材料系统。显微结构上，多相复合陶瓷由陶瓷基体、复合相及其二者之间的界面所构成。基体主要起到黏结作用，赋予材料整体性；而复合相的引入则起到改善性能作用，赋予新功能特性。此外，基体与复合相之间的界面是二者连接的纽带，是复合陶瓷受到外界各种负载条件下应力和其他信息传递的桥梁。研究界面层的形态和特性、界面之间黏合状态和应力传递行为并对其进行有效调控是获得高性能复相陶瓷的关键。

多相复合陶瓷的设计须遵循3个基本原则：①基体和复合相的化学相容性，即在复合制备的温度和气氛下，两种物相间不或尽量少发生化学反应。②两种相的物理匹配性，包括两者在热膨胀系数上的匹配，以减少应力过分集中于某一相；在弹性模量上的匹配，使两相合理分担负荷。③显微结构的设计，包括两相的相对分布性状、两相界面设计、相对含量以及添加物的设计等。

根据性能特点，多相复合陶瓷可分为结构复合陶瓷和功能复合陶瓷。

结构复合以改善陶瓷基体的力学性能为主要目的，可使各种不同的强化和增韧机理同时起作用，并产生叠加效应。

结构复合陶瓷主要有以下6种。①纤维（或晶须）补强复相陶瓷，始于20世纪60年代。以碳化硅纤维、碳纤维或其他无机纤维为增强体，基体以氧化物和非氧化物陶瓷的复合材料（见纤维补强陶瓷基复合材料）发展较快，通常于1200～1700℃温度环境下使用。②异相颗粒（或第二相颗粒）弥散复相陶瓷，始于20世纪80年代。以碳化钛或硼化锆弥散的碳化硅基复相陶瓷，其强度和韧性大约可提高50%～70%；碳化硅颗粒弥散的氧化锆复相陶瓷，在800℃时高温强度可提高2倍以上；碳化硅颗粒弥散莫来石陶瓷，常温和高温下的强度和断裂韧性均可提高近2.5倍，且改善了抗热震性能，已成为热机部件应用的候选材料。与纤维（或晶须）补强的陶瓷基复合材料相同，异相颗粒弥散复相陶瓷也存在与基体间的热膨胀系数和弹性模量之间的差别。但颗粒弥散型复相陶瓷具有工艺重复性好、可靠性高和成本较低的优点，发展和应用前景较好。③自补强复相陶瓷，又称原位生长复相陶瓷。通过工艺因素控制，可在基体中生长出较大长径比的晶粒，起类似晶须增强作用，如氮化硅陶瓷基体，经过工艺条件控制可生长出长径比为10的晶粒；又可形成两（多）相陶瓷复合材料，如根据Y-Si-Al-O-N相图中的α′和β′Sialon的共存相区进行选择设计，可获得兼有α′和β′两种物相共存的复相陶瓷。④梯度功能材料，又称倾斜功能材料。一面是具有结构作用的金属材料，再逐层地掺入无机化合物，使另一面材料获得特殊的功能。如用高温等静压（HIP）工艺制成的碳化硅/氮化硅梯度复相陶瓷，其性能比纯碳化硅陶瓷有大幅度提高。⑤纳米复相陶瓷，包括晶内纳米复合（纳米晶粒进入到较大的基体相晶粒之中）和晶间纳米复合（纳米晶粒分布于较大基体相晶粒之间的晶界处）的纳米-微米复相陶瓷材料。制备纳米复相陶瓷的关键是工艺过程中纳米相晶粒和微米级母相晶粒之间的可控均匀分散。⑥层状复合陶瓷，借鉴仿生设计的思想，将预先制备好的陶瓷素坯薄片以若干界面层分隔后叠压形成层状陶瓷基复合材料，经热压烧结后材料的断裂韧性和断裂功大幅度提高。如碳化硅/碳、氮化硅/氮化硼层状复合陶瓷。

在保证陶瓷基体力学性能的基础上，赋予基体各种功能特性，如导电、压电、超导、阻尼、吸波、屏蔽、阻燃和生物相容等性能。从发展趋势看，功能复合陶瓷具有设计自由度大的优势，将按照功能→多功能→机敏→智能的路径逐步升级，发展空间大，最终上升到能够具备自身感知并做出响应的功能，形成结构功能一体化复合陶瓷的新模式，具备自诊断、自适应和自修复的能力。

功能复合陶瓷主要有以下4类。①导电复合陶瓷，通过复合把陶瓷的优良力学性能和导电性结合起来，用作阳极材料、制作发热元件和传感器等，如二硅化钼/碳化硅和二硅化锆/碳化硅等。②吸波复合陶瓷，利用不同组分陶瓷的介电性能和吸波特性来实现对特定频率电磁波的吸收和反射，从而达到隐身的目的，如碳化硅复合陶瓷和钛酸钡陶瓷体。③烧蚀防热复合陶瓷，在外界热流作用下通过分解、熔化、蒸发和升华等机制消耗和带走大量热量，满足飞行器在高速条件下防热的要求，如碳/碳、碳/二氧化硅复相陶瓷。④热功能复合陶瓷，通过对复相陶瓷进行设计，使其具有适合的热导率和热膨胀系数，降低系统热应力破坏，在大规模集成电路、电子通信、电子功率器件和芯片封装等方面具有重要应用价值。如氮化铝基复相陶瓷、氮化硅基复相陶瓷和石墨烯复相陶瓷等。

多相复合陶瓷的制备工艺包括：①气-液金属反应，如制备Nicalon/氧化铝。②化学气相渗透（CVI），如制备Nicalon/碳化硅、碳/碳化硅。③自蔓延燃烧合成（SHS），如制备二硅化钼/碳化硅。④化学气相沉积（CVD），如制备碳化硅/碳梯度功能材料。⑤溶胶-凝胶渗透和烧结，如制备碳/玻璃。⑥热压工艺，如制备碳化硅/氧化铝。⑦聚合物渗透和分解转化，如制备碳/碳，Nicalon/碳化硅。⑧纳米复合，如制备氧化铝/碳化硅、氧化铝/氮化硅。⑨高温热等静压（HIP） ，如制备碳化硅/氮化硅梯度功能材料。