氧化鋁生物陶瓷常作為人工關節用于人體內，代替病變或因外傷引起失去功能的關節、人工骨等。因此要求氧化鋁生物陶瓷強度要高，硬度要大，耐腐蝕、耐磨性好，熱膨脹系數要小，材質要輕。

（1)機械強度

氧化鋁陶瓷強度高的原因是由其微觀結構所決定。大量實驗研究表明，晶粒愈小，強度愈高。

此外，氧化鋁陶瓷的強度和彈性模量都隨氣孔率的增加而降低，這是因為氣孔不僅減少了承受負荷的面積，而且，在氣孔附近產生應力集中，從而減弱材料的強度。

除氣孔率外，氣孔的形狀、分布也對強度有重要影響。此外，雜質和第二相的存在也影響強度。概括而言，消除微觀缺陷，提高晶體的完整性，即細、密、均、純是提高氧化鋁陶瓷有效措施，也是當前陶瓷發展的重要方向。

（2)硬度

硬度是材料的一種重要力學性能。晶體礦物和陶瓷材料的硬度大小主要取決于其組成和結構。離子的半徑越大、電價越高、配位數越大的，結合能就大，硬度也就大，則抵抗外力摩擦、刻劃和壓人的能力就越強。與強度類似，材料的顯微結構、裂紋、雜質等都對硬度有影響。材料的硬度根據測定方法的不同，有多種表示方法，例如莫氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等。各種硬度的單位也不一樣，彼此間沒有固定的換算關系。

陶瓷及礦物材料常用劃痕硬度即莫氏硬度。它只表示硬度由大到小的順序，不表示硬度的程度，序列后面的礦物可以劃破前面的礦物的表面。一般莫氏硬度分為10級，由于人工合成的硬度大的材料的出現，又將硬度分為15級。不同的生物材料硬度值是不一樣的。硬度大小是評價一種生物材料的耐磨性能的一個重要指標。

（3)耐腐蝕性

氧化鋁生物陶瓷隨著氧化鋁含量的增加，其耐腐蝕性能不斷提高，可以耐強酸、強堿的腐蝕。在耐化學腐蝕性能方面，氧化鋁陶瓷有著金屬材料無可比擬的優越性。

（4)彈性模量

彈性模量（E)是一種重要的材料常數，是反映原子間結合強度的一種指標。共價鍵、離子鍵結合的晶體，結合力強，E值較大。而分子鍵結合力弱，E較低。在常溫下，當應力不太大時，其形變是簡單的彈性形變，應力與應變力之比為彈性模量。氧化鋁生物陶瓷的彈性模量E其他生物相比數值較大。

（5)熱膨脹系數

物體的體積或長度隨溫度升高而增大的現象稱之為熱膨脹。根據固體的熱彫脹機理，熱膨脹是晶體中質點們的平衡位置隨溫度而增大的結果，即振幅增大的結果。其增加的程度與晶體點陣中質點的位能性質有關，而質點的位能則是由質點間的結合特性所決定。質點間結合力越強，則勢阱深而窄，升高同樣的溫度，質點振幅增加較少，故平均位置的位移也增加較小，因此，熱膨脹系數較小。

（6)親水性

氧化鋁陶瓷具有優良的親水性。這是由其主晶相α-Al2O3的結構和表面特性所決定的。

Al2O3表面有優良的親水性。因此，用氧化鋁陶瓷制造的人工關節摩擦系數比較低，與生物體具有優良的親和性。各種材料與水的親和性，可用水滴在材料表面形成的潤濕角來表示。θ越小，則潤濕狀態越好。

（7)X射線不透性

多晶氧化鋁陶瓷具有X射線不透過性能。它們給手術后觀察病區帶來了很大的方便，同樣，為使用CT技術檢測也帶來了很大方便。