钇稳定氧化锆(YSZ)透明陶瓷在可见光波段的折射率可达2.16,远高于传统的光学玻璃和光学树脂(1.5～1.8)。YSZ透明陶瓷可以用于制作光学镜头,迎合了如显微镜、数码相机和望远镜等现代光学器件的大视角和小型化的发展趋势。此外,YSZ透明陶瓷还具有优异的光学性能和力学性能,可以用于制作透明装甲、红外窗口和整流罩。国外一些研究机构以日本东曹商业YSZ粉体为原料,已经制备出高质量的YSZ透明陶瓷。然而,国内对YSZ透明陶瓷的研究基本上还处于粉体合成和小尺寸样品制备的阶段,样品在可见光波段的透过率和国外相比还有很大的差距。因此,我们需要探索粉体合成工艺,制备出分散性好和烧结活性高的YSZ纳米粉体,然后优化烧结工艺,制备出高透过率的YSZ透明陶瓷。基于以上背景,本论文开展的研究工作如下:1、以成本低、来源广的ZrOCl2·8H2O和Y(NO3)3为原料,NH3·H2O为沉淀剂,采用共沉淀法合成了 Y0.16Zr0.84O1.92纳米粉体。研究了 800℃煅烧4 h后所得Y0.16Zr0.84O1.92粉体的物相和形貌。结果表明,所得粉体为立方相YSZ,表现为微弱的团聚。以该纳米粉体为原料,在不添加烧结助剂的条件下,通过空气预烧结合HIP后处理成功制备出了 Y0.16Zr0.84O1.92透明陶瓷,1 mm厚的陶瓷在800 nm处的直线透过率达到65.3%。2、为了进一步优化Y0.16Zr0.84O1.92纳米粉体的分散性,系统研究了滴定终点pH值对Y0.16Zr0.84O1.92前驱体、煅烧后粉体和陶瓷性能的影响。研究发现,滴定终点pH=9.0的Y0.16Zr0.84O1.92纳米粉体的团聚系数最小,具有最好的分散性和烧结活性。随着滴定终点pH值的升高,烧结所得陶瓷的透过率呈现先升高后降低的趋势。其中滴定终点pH=9.0的Y0.16Zr0.84O1.92透明陶瓷具有均匀的微观结构和最好的透过率,1 mm厚的陶瓷在800 nm处的直线透过率达到67.8%。3、为了进一步提高Y0.16Zr0.84O1.92透明陶瓷的光学透过率,系统研究了空气预烧温度对Y0.16Zr0.84O1.92陶瓷微观结构和光学质量的影响。结果表明,1300℃空气预烧结合HIP后处理制备的Y0.16Zr0.84O1.92透明陶瓷具有最高的透过率,1 mm厚的陶瓷在800 nm处的直线透过率达到72.4%,接近于理论透过率。