透明陶瓷的研究工作已经从聚焦各向同性的立方晶系材料体系拓展到低对称性材料体系,而低对称性透明陶瓷的制备和光学透明性优化是目前面临的一个难点。常温常压下ZnO材料为六方晶体结构,其不同晶向上的折射率差异造成的双折射导致其光学透明性欠佳,如何有效提高ZnO透明陶瓷的光学透过率是实现其在闪烁探测上应用的研究重点。本论文以ZnO陶瓷材料作为研究对象,对其纳米粉体及透明陶瓷的制备科学进行了系统研究。基于Rayleigh–Gans–Debye（RGD）光散射理论,建立了晶粒尺寸、陶瓷织构度对ZnO透明陶瓷光学透过率影响的定量理论模型。以自制纳米ZnO粉体为初始原料,采用强磁场诱导注浆成型工艺实现了ZnO素坯的磁场诱导成型,通过放电等离子体烧结方法实现了不同晶粒尺寸、不同织构度的ZnO透明陶瓷样品的制备,实现了ZnO透明陶瓷光学透明性的有效调控,与理论模型计算结果吻合良好。取得以下主要结果:以Zn（NO3）2·6H2O为原料,尿素为沉淀剂,采用均相沉淀法制备ZnO纳米粉体前驱体,通过在不同煅烧温度下获得颗粒尺寸可调的ZnO纳米粉体。采用正交实验法研究了原料浓度、沉淀剂浓度及反应时间对产物产量与粉体颗粒尺寸的影响。实验结果表明沉淀剂浓度是影响产量及颗粒尺寸的主要原因。为获得高产量均匀分布单分散的ZnO粉体材料,优化工艺参数为尿素浓度为0.45 mol/L、硝酸锌浓度为0.2 mol/L、反应时间为6 h。粉体颗粒尺寸随着煅烧温度的提高而增大,当煅烧温度从400℃提高到700℃时,粉体颗粒尺寸从35 nm增大至200nm,比表面从28.1 m2/g降至16.9 m2/g,粒度分布也趋于均一化。以沉淀法制备的颗粒尺寸约120 nm的单分散ZnO粉体为原料,在空气、氧气、真空三种不同气氛下研究了ZnO陶瓷的无压烧结行为。在1300℃/4h空气气氛下获得致密度最高的陶瓷样品相对密度为98.1%,晶粒尺寸约70μm;在氧气气氛下可实现无挥发最高的烧结温度为1550℃,晶粒尺寸可达80μm以上,但相对密度仅为97.3%。真空烧结950℃获得的ZnO陶瓷具有一定的透明性（1.6%@600 nm）,相对密度为98.4%,平均晶粒尺寸为16.7μm。无压烧结结果表明无压烧结条件下难于实现ZnO陶瓷的致密化烧结。而通过SPS烧结在850℃/80 MPa下保温10 min可获得相对密度99.5%的ZnO透明陶瓷,其平均晶粒尺寸为0.66μm,600 nm处的光学直线透过率达12.9%。基于RGD球形颗粒光散射理论,分析了入射光在ZnO陶瓷内部的传输过程,构建了单轴六方晶系透明陶瓷的散射行为与其光学直线透过率之间关联的理论模型。提出在充分致密化前提下,ZnO陶瓷中晶粒尺寸和晶粒取向度是影响其光学透过率的两个重要参数。通过XRD手段表征出ZnO陶瓷内部晶粒取向分布情况,再加上XRD与陶瓷织构度之间的关联关系,模拟出了ZnO陶瓷中晶粒尺寸与陶瓷织构度与其光学直线透过率之间的定量关系,结果显示为进一步提高ZnO透明陶瓷的直线光学透过率必须降低陶瓷晶粒尺寸,提高其织构度。通过优化SPS过程中加压起始温度,实现了细晶化ZnO透明陶瓷的制备。ZnO晶粒尺寸从0.66μm减小至0.35μm时,ZnO透明陶瓷样品600 nm处的直线透过率从12.9%提高到21.6%,表明在晶粒随机取向状态下,降低晶粒尺寸可以有效提升样品的光学透过率。利用合肥SM1强磁场装置实现了ZnO陶瓷浆料在0-9 T强磁场下注浆诱导成型,并对不同强磁场条件下所得的ZnO素坯进行SPS烧结,获得了不同织构度的陶瓷样品。XRD衍射结果数据表明,在ZnO浆料成型中施加磁场强度从6 T提升至9 T时,SPS烧结ZnO样品的织构度从9.2%提升至24.7%。对与同等晶粒尺寸ZnO陶瓷样品,随着陶瓷织构度从4.0%提高到24.7%时,样品直线透过率从21.6%提升到36.6%。所获得实验结果与理论模型吻合良好。本论文从理论和实验两个方面证实了细晶化和高织构度能够优化ZnO透明陶瓷直线光学透过率,相关结果为研制具有良好光学透过率的ZnO透明陶瓷提供了重要的理论模型与实验依据。