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钇铝石榴石(化学式为Y3Al5O12,简写为YAG)是一种重要的陶瓷材料,它具有优良的高温和化学稳定性、极高的抗蠕变性能和良好的综合力学性能,具有作为先进结构陶瓷的潜质；同时它还具有良好的光学性能,是极具前景的激光材料。YAG陶瓷广泛应用于激光、电子、发光材料和高温结构陶瓷等领域。目前,YAG陶瓷在激光领域主要是作为一种激光基质材料,增大陶瓷的透明度和提高激光输出效率是关注的热点,因此,研究工作集中在YAG纳米粉体的制备,大尺寸、复杂形状YAG陶瓷的成型,以及YAG陶瓷的烧结等方面。而YAG作为结构陶瓷方面的研究却很少。本文以提高YAG透明激光陶瓷制备过程中的洁净度为切入点,通过制备高纯、高耐磨性的YAG陶瓷球来减少球磨过程中杂质的引入,同时对YAG作为结构陶瓷方面的应用进行了初步的探讨。本文利用注浆成型制备YAG陶瓷球坯,以高纯Al2O3和Y2O3粉体为原料,通过球磨混料,调节工艺参数,制备出流动性好、分散均匀的Y2O3-Al2O3混合浆料,改善陶瓷球坯性能。通过陶瓷浆料流变性能研究,确定了优化的工艺条件为：浆料pH值为9.7,分散剂PAA-NH4添加量为1.5wt%,固相含量50wt%,球磨时间12h,增塑剂PEG含量1.5wt%。成型后坯体在60℃下干燥24h,球坯相对密度可达50%以上,球坯圆度偏差仅为0.5346%,陶瓷球坯颗粒分布均匀。采用固相反应法合成YAG物相,根据X射线衍射(XRD)分析可知：1200℃下加热,样品便开始生成YAG相,1400℃煅烧2h后样品有大量YAG相存在,1500℃煅烧2h后样品物相组成为纯YAG相。采用液相法烧结YAG陶瓷球,以SiO2为烧结助剂,通过陶瓷密度测试和扫描电镜分析可知：SiO2添加量为0.8wt%时,助烧作用明显,晶界清晰,无过多液相残留。采用的优化烧结工艺为：1400℃预烧2h,冷却后再在1650℃下进行烧结,所制得陶瓷致密度较高。1650℃保温8h,可制备出相对密度达98.83%的YAG陶瓷球,且陶瓷晶粒大小均匀,晶界清晰,无明显气孔存在。通过YAG陶瓷球自磨损率测试及力学性能研究可知：1650℃保温4h,YAG陶瓷的压碎强度为2.395kN,维氏硬度可达1910.60HV,具有较好的综合力学性能；1650℃保温6h,YAG陶瓷球的耐磨性最佳,自磨损率仅为5.68ppm/h。