AlON透明陶瓷是一种新型的功能陶瓷,它不仅具有良好的力学性能和化学稳定性,而且在红外到紫外波段均有良好的透光性,因此被广泛的应用于特种仪器制造、红外探测等领域,具有非常广阔的发展前景。目前世界各国多采用无压、热压的方式烧结AlON透明陶瓷,但无压烧结制备AlON透明陶瓷存在烧结温度高、保温时间长的问题,因此制备成本仍然较高。本文以碳热氮化还原法合成的AlON粉体为原料,添加0.5 wt%Y₂O₃为烧结助剂,以不同球磨工艺对AlON粉体进行球磨,获得两种具有不同粒度分布特征的AlON粉体:其一为单峰粉体,D50=1.1μm;其二为双峰粉体,特征峰位分别为1.1μm和2.2μm。无压烧结试验表明,双峰AlON粉体具有较好的烧结活性,其致密化温度较低,且致密化速率及相同温度下的致密化程度均高于单峰AlON粉体。双峰粉在无压烧结过程中的相转变研究表明:AlON粉体在升温至1400℃时转变为Al₂O₃和AlN,其中粗颗粒AlON转变为立方η-Al₂O₃和h-AlN,而细颗粒AlON转变为六方α-Al₂O₃和h-AlN,且随烧结温度继续升高,由于η-Al₂O₃和AlON的结构相似性,η-Al₂O₃和h-AlN在较低温度（1600～1700℃）重新转变为AlON,而 α-Al₂O₃ 和 h-AlN 在 1700～1800 ℃转变为 AlON。进一步的微观结构演化研究表明:快速升温使样品中由AlON分解产生的Al₂O₃在重新转变成AlON相之前,颗粒保持近球形的、双峰分布的粒度分布特征。近球形的颗粒形貌有利于实现颗粒重排,双峰颗粒尺寸分布有利于晶粒生长,二者共同促进致密化进程。在Al₂O₃全部转变为AlON相之后,AlON大颗粒与大颗粒,大颗粒与小颗粒,小颗粒与小颗粒之间的传质过程同时快速进行,从而使得烧结后期试样中AlON晶粒快速长大,使气孔得到有效的排除从而获得高致密度样品。具有双峰粒度分布特征的AlON粉体,以40 ℃/min快速升温至1880℃保温150min,制备了高透过率的AlON透明陶瓷,3mm厚样品的红外透过率达81.8%,实现了 AlON透明陶瓷的快速低温烧结。