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γ-AlON属于立方尖晶石结构，其中阴离子做密堆积，阳离子占据四面体位置和八面体位置。γ-AlON透明陶瓷具有优异的光学性能，其透光波段为0.2～6.0微米，最大的透过率可以达到80％以上，接近其理论透过率。此外，它还具有良好的机械和物理化学性能，可以应用于窗体材料、整流罩、激光、装甲、红外探测等诸多领域，具有较大的应用前景。γ-AlON透明陶瓷常用的制备方法有无压烧结、热压烧结、热等静压烧结、放电等离子烧结等，已经制备出具有一定光学和机械性能的样品，但是目前还难以制备出光学性能与机械性能兼优的γ-AlON透明陶瓷，制备性能优异透明陶瓷的其核心技术优化其显微结构。
本文首先选取实验室自制的γ-AlON粉体为原料，采用放电等离子烧结(SparPlasma Sintering，SPS)制备γ-AlON透明陶瓷，分别研究了烧结温度、保温时间、压力、升温速率等对γ-AlON透明陶瓷的结构和性能的影响。结果表明，放电等离子烧结γ-AlON透明陶瓷的光学透过率随烧结温度的提高而提高，随着保温时间的延长先提高后降低，随升温速率的提高而提高，随着压力的增大而增大。本研究确定的最优烧结温度为1750℃、保温时间为1 min、加压方式为两步加压、初始压力为10MPa、压力为100MPa、升温速率为200℃/min。此工艺条件下得到样品的相对密度为99.94％，0.2-7μm波段最大的透过率为50％，其硬度为17.95±0.12GPa，杨氏模量为328GPa。
为了进一步提高样品可见光范围内的透过率并获得更为细小均匀的晶粒，本文尝试控制降温过程，主要是降低降温的速率，研究以较慢的速度冷却后样品的结构和性能，结果表明，该条件下得到的γ-AlON透明陶瓷的相对密度为99.95％，0.2-7μm波段最大的透过率为55％，其硬度为17.94±0.16GPa，杨氏模量为329GPa。