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Al2O3半透明陶瓷是出现最早、研究最广泛的透明陶瓷材料，大规模应用于高强气体放电灯的发光电弧管，成为新一代清洁节能照明的理想材料。由于氧化铝属于三方晶系，存在双折射特性，导致其直线透过率很低(～15%)，极大地限制了它作为氧化铝单晶替代品在陶瓷激光器、高温视窗、透明装甲等方面的应用。为了制备力学性能良好、直线透过率高的Al2O3透明陶瓷，近几十年来学者们在控制显微结构、消除双折射方面进行了大量研究，两个主要的研究方向为制备亚微米晶Al2O3和晶粒择优取向Al2O3透明陶瓷。
本论文采用磁场辅助注浆成型工艺制备晶粒择优取向的Al2O3透明陶瓷，主要研究了工艺参数对显微结构和光学性能的影响规律及晶粒取向的机制。首先采用中位粒径450nm的Al2O3粉为原料，通过磁场辅助注浆成型，制备了高光学质量的晶粒取向微米晶Al2O3透明陶瓷。磁场强度为12T、1850℃/5h真空烧结条件下制备的氧化铝陶瓷在600nm处直线透过率约72%，并且在紫外波段(300nm处)仍有71%的透过率；晶粒的生长各向异性，晶粒呈盘片状并沿c轴取向，取向度f(006)为97%。
研究了晶粒取向Al2O3透明陶瓷烧结过程中的晶粒生长过程、晶粒取向机制及其晶面演变规律。在晶粒取向的过程中，与c轴垂直的(006)晶面的XRD特征衍射峰相对强度随磁场强度、烧结温度和保温时间的增加而提高，而其它衍射峰强度逐渐降低直至消失。晶粒的长大对晶粒取向度有主要贡献，而致密度的提高对晶粒取向度影响较小。在同样烧结条件下，晶粒取向氧化铝陶瓷晶粒比晶粒无序氧化铝陶瓷更大。
成功制备了Cr3+、Ti3+掺杂晶粒取向Al2O3陶瓷，Cr3+：Al2O3透明陶瓷600nm处直线透过率约为40%，其室温发射光谱具有691nm和693nm两个很尖锐的发射峰，与单晶红宝石的发光行为类似。晶粒取向Ti3+：Al2O3透明陶瓷的室温发射光谱为中心位于750nm的宽发射带。
其次，采用220nm的Al2O3原料，注浆成型和热等静压烧结制备了综合性能优异的亚微米晶Al2O3透明陶瓷。在12T磁场辅助下注浆成型，1300℃预烧+1275℃/160MPa HIP制备的Al2O3透明陶瓷晶粒尺寸～850nm，在600nm处直线透过率为52.4%，红外最高直线透过率为90.1%，力学性能优异，三点抗弯强度达620MPa，样品上表面的XRD图表明其具有明显晶粒取向性。