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本文探索了光悬浮区熔法制备Al2O3/YAG共晶的工艺，成功制备了单晶Al2O3/YAG共晶。研究了定向凝固过程中Al2O3/YAG共晶凝固速率与共晶组织之间的关系和凝固领先相，根据其生长特性建立了生长模型，分析了共晶的组织结构演化、三维空间组织结构和孔洞分布、择优取向及单晶相界面结构;研究了定向凝固Al2O3/YAG共晶的硬度、断裂韧性、室温弯曲强度和压缩强度等力学性能，在此基础上，探索了Bridgman法制备Al2O3/YAG共晶的工艺，制备了大块体定向Al2O3/YAG共晶，并对其组织结构进行了研究。研究结果表明： 抽拉速率越快，光悬浮区熔定向凝固Al2O3/YAG共晶的片层结构越细小，抽拉速率过快会导致宏观裂纹的出现，共晶生长的抽拉速率范围确定为5 mm/h-40 mm/h。 在光悬浮区熔定向凝固Al2O3/YAG共晶的生长过程中，Al2O3/YAG共晶的领先相是YAG相。不同取向的Al2O3和YAG相通过竞争生长，淘汰非择优取向，最终形成Al2O3/YAG单晶。在竞争生长中，与YAG相比较，Al2O3晶粒经过较短的生长距离即可形成单晶。Al2O3/YAG共晶定向生长过程中，首先必须满足相界面能最小的条件。在此基础上，确定两相的择优生长方向。 光悬浮区熔定向凝固Al2O3/YAG共晶单晶体的组织结构由Al2O3相和YAG相完全非规则排列组成。Al2O3和YAG在空间相互连通并耦合形成一个整体，两相的体积比约为Al2O3∶ YAG=46∶54，接近其理论值(45∶55)。光悬浮区熔定向凝固Al2O3/YAG共晶致密度较高(＞99.987％)，其孔洞随机分布并且呈不规则形状，孔洞的平均直径较小（＜3μm），大部分（77％以上）孔洞直径小于4μm，孔洞所占体积百分比较小。光悬浮区熔定向凝固Al2O3/YAG的择优晶体学关系为:<101>YAG‖<10(1)0> Al2O3，{211} YAG{0001} Al2O3，其择优生长方向在(2(1)1) YAG‖(0003) Al2O3面内，并且是这一组平行面内生长最快的方向，与单相的择优生长方向不相同。单晶Al2O3/YAG共晶相界面晶格错配度为F=-0.57％，是共格相界面。 光悬浮区熔Al2O3/YAG共晶单晶的室温硬度为Hv=13.7±0.4 GPa，断裂韧性为KIC=5.9±0.3 MPa·m1/2，室温弯曲强度在314～370MPa之间，室温压缩强度表现出明显的各向异性，平行凝固方向为2.08 GPa，垂直凝固方向为1.25GPa。Al2O3/YAG共晶是脆性断裂，其中Al2O3是准解理脆性断裂，YAG属于解理脆性断裂，其断裂面为{111}面。裂纹在相界面处发生偏转、分叉和被终止，这是光悬浮区熔Al2O3/YAG共晶单晶具有较高断裂韧性的主要原因。 Bridgman法制备的定向凝固Al2O3/YAG共晶组织形貌与OFZ法制备的Al2O3/YAG共晶典型组织形貌相似，都是完全非规则结构，两相的面积百分数为Al2O3∶ YAG=44∶56，Bridgman法制备定向凝固Al2O3/YAG共晶的片层间距λ=39.8±4.65μm，光悬浮区熔法制备的定向凝固Al2O3/YAG共晶的片层间距λ=4.4±0.35μm。孔洞所占体积百分数为0.033％，略高于OFZ法制备的Al2O3/YAG共晶，孔洞随机分布并且呈不规则形状，孔洞的平均直径为2.4μm，与OFZ法获得的Al2O3/YAG共晶相当。