氧化铝（Al2O3）,具有高熔点、高强度、高硬度、耐酸碱腐蚀等性质是应用最广泛的先进陶瓷材料。1959年,Coble第一次成功实现了氧化铝透明陶瓷的制备,拓宽了氧化铝陶瓷的应用领域。目前,氧化铝透明陶瓷已经被广泛应用于高压钠灯、陶瓷金卤灯的发光灯管、LED用封装基片等。六方晶系的氧化铝陶瓷存在晶界双折射问题,导致氧化铝透明陶瓷的可见光区直线透过率不超过30%。氧化铝陶瓷的亚微米晶化有效的提高了透过率,但晶界双折射并未根本改变。强磁场辅助注浆成型可制备光轴择优取向的透明氧化铝,解决了双折射问题,但强磁场难以实现。本研究利用浆料流动的剪切力将片状氧化铝水平排布于氧化铝等轴晶粒悬浮液之中,通过自发凝固成型制得陶瓷素坯,最后通过高温下片状模板氧化铝诱导制备类单晶结构的氧化铝透明陶瓷。研究内容包括:自发凝固成型浆料的性质、改性,湿坯的脱水、干燥,类单晶结构氧化铝陶瓷的制备及形成机制等,主要结果如下:自发凝固成型浆料性质的研究及改性。首先,采用傅里叶红外等技术研究了浆料的固化特性,发现其固化过程是基于物理作用发生的。尝试对自发凝固成型的添加剂进行疏水改性,研究了不同链长、不同添加量的疏水链对浆料流变性的影响,发现疏水作用可以赋予不具固化作用的分散剂以固化能力,且随着疏水链添加量的增加,浆料的固化速度加快。湿坯的脱水及干燥过程研究。基于自发凝固成型的湿坯干燥困难,本研究在自发凝固成型过程中引入压力辅助,研究了压力对湿坯干燥过程的影响。发现通过引入压力可以减少湿坯的初始水分含量、缩短干燥时间和减少样品的干燥收缩。同时,分析了压滤对素坯性能的影响,研究发现压滤有助于提升素坯均匀性、平均密度。最后,研究了压滤后素坯的烧结性能,陶瓷的密度、均匀性、光学以及力学性能。发现引入压滤辅助可以降低陶瓷烧结温度,提高陶瓷密度与均匀性类单晶结构氧化铝透明陶瓷的制备。首先研究了影响陶瓷取向度的因素,如Mg2+、离心转速、浆料固含量、升温速度、低温段保温温度及保温时间、片状模板含量及种类等。其次,分析了类单晶结构的演变规律。XRD结果显示衍射峰的消失与出现与该衍射峰与（006）晶面的夹角有关,与（006）晶面夹角小的晶面衍射峰强度先增加后减小,与（006）晶面夹角大的晶面衍射峰强度逐渐减小。接着,研究了烧结过程中烧结体密度、晶粒尺寸及取向度的关系,发现陶瓷取向度与晶粒尺寸的增长是正相关关系,随着晶粒尺寸的增加,陶瓷逐步形成类单晶结构。最后,测试了类单晶结构氧化铝透明陶瓷的光学性能,以添加5 wt%片状模板的样品为例,当样品在1840℃真空烧结6h再在1850℃@200 MPa热等静压烧结后的陶瓷透过率为78.4%@600 nm,为目前文献报道的氧化铝透明陶瓷的最高值。类单晶结构形成机理。将不同晶面取向的蓝宝石单晶与陶瓷粉体复合在一起,研究了烧结过程中单晶对多晶的诱导作用。发现随着烧结温度的增加,单晶对多晶的吞并距离增加,被单晶吞并的多晶呈现出与单晶相同的取向。采用EBSD分析了单晶对所临近晶粒取向的影响以及对远距离晶粒取向结构的影响,发现单晶除通过对临近多晶颗粒的吞并使其定向外,还能通过远距离的作用力使远处的晶粒定向。在添加了Mg O作为烧结助剂后,不同的晶面取向的单晶对多晶具有相近的吞并速度。但是,单晶对远处多晶的诱导作用却不同,C面单晶较A面单晶具有较长的作用力,导致C面单晶与A面单晶在升温过程中产生作用的差别可能源自氧化铝各晶向热膨胀系数的差异,C面具有更大的热膨胀系数,热应力大,可以影响更远的晶粒。