在氧化铝基陶瓷纤维中,α-Al2O3纤维因具有耐高温、高强度、高模量、抗腐蚀（特别是高温碱蚀及水汽腐蚀）等突出性能,是新型高温结构复合材料的先进增强体。但溶胶-凝胶法制连续α-Al2O3纤维有两个难点:一是过渡相氧化铝转变至α-Al2O3时形核率低、相变温度高,从而使相变后纤维中产生多孔“蠕虫状”结构,使纤维难以致密化;二是纤维在烧结时晶粒会快速长大至微米级别,显著降低纤维的强度。针对上述问题,本论文将商品化α-Al2O3纳米颗粒引入铝溶胶中,促进铝溶胶低温形核和纤维致密化;同时,向氧化铝溶胶中引入二氧化硅溶胶来抑制α-Al2O3晶粒的高温长大。通过系统研究,得到以下主要结论:1.引入α-Al2O3籽晶能显著增加形核率,促进纤维的α-Al2O3相变。本研究中采用的α-Al2O3籽晶平均粒度为62.7 nm。随着籽晶引入量增加,纤维中γ-Al2O3向α-Al2O3相变的温度降低。当添加量为3 wt.%时,相变温度由1100℃降低为925℃,相变活化能由312.88 kJ/mol降低为244.77 kJ/mol。此外,籽晶可以诱导凝胶直接析出α-Al2O3;当引入量为3 wt.%时,α-Al2O3直接析出温度低至 600℃。2.α-Al2O3籽晶提供的大量形核位点促进了纤维中α-Al2O3的等轴发育,并显著抑制了“蠕虫状”结构的形成。例如,未掺杂籽晶的纤维经1500℃处理后由数微米长的板条晶粒堆积而成,含有大量晶内和晶间气孔,结构疏松。相同条件下,掺杂籽晶的纤维可获得由等轴晶粒组成的致密结构,当掺杂量为1 wt.%时,晶粒尺寸下降至～1μm;当掺杂量增加至3 wt.%时,晶粒尺寸降至～500nm。3.在纤维中引入二氧化硅溶胶可以明显抑制α-Al2O3的晶粒生长,从而进一步降低纤维的晶粒尺寸。例如,在含1 wt.%籽晶的纤维中引入1 wt.%的硅溶胶可使纤维中α-Al2O3尺寸由～1 μm细化至～200 nm。值得注意的是,硅溶胶对γ-Al2O3的生长也存在抑制作用,因此会一定程度地推迟γ-Al2O3向α-Al2O3纤维的相变,但对凝胶中直接析出α-Al2O3未见明显抑制作用。4.采用快速高温热处理结合低温长时间保温的“两步”烧结工艺可有效抑制晶粒生长,有利于进一步细化晶粒。此外,通过晶粒生长动力学研究,发现预烧温度对“两步”烧结α-Al2O3纤维的相变及致密化有显著影响。预烧温度偏低（600℃）或偏高时（900℃）都会加速晶粒生长,而800℃预烧的试样在后续低温烧结时具有最小的晶粒生长速度,可根据这一特性来优化烧结条件。