立方尖晶石结构的AlON是一种结构一功能一体化的新型多晶透明陶瓷材料,其拥有耐高温、耐腐蚀、高强度、高断裂韧性的特点,同时还具备优良的光学性能。基于以上优点,AlON陶瓷在许多工程领域有着广泛的应用前景。AlON陶瓷主要采用烧结技术进行成型。在粉末烧结过程中,粉体的初始粒度分布会对AlON陶瓷的致密性能产生较大的影响,因此探寻粉体初始粒度分布的优化原则,明确初始粒度分布对AlON透明陶瓷致密性能的影响是本文研究的重点。本文对AlON粉末烧结过程进行仿真模拟,以粉体初始粒度分布为参数,研究参数变化对于AlON粉末烧结的模拟结果的影响,并对结果进行分析,在此基础上提出初始粒度分布的优化原则。本文首先简要介绍了 AlON陶瓷的应用前景与烧结机理,并对烧结领域相关数值模拟方法与烧结模型的研究进展进行综述。以离散元法作为理论基础,根据烧结各时期颗粒的接触特点建立了 AlON粉体的离散元烧结模型,并以压力代替温度作为烧结驱动力对粉末烧结进行仿真,通过实验与模拟结果的对比证明了方案的可行性。对单、双峰粉,不同粒度分布宽度双峰粉以及不同粒径截断方式处理下的双峰粉的烧结结果进行分析与研究,在上述结果基础上提出粒度分布优化原则,即:合理设置粒度分布宽度以确保粉体中颗粒间存在一定的粒径差,在保障颗粒间的粒径差的同时,控制粉体中小、大颗粒的体积分数。将粒度分布优化原则应用到不同粒径峰值的单峰粉的粉体设计中并进行了烧结仿真,仿真结果表明对粒度分布参数进行改进后的粉体相较于改进前在致密率与平均粒径增长速率上均有显著提升,这也说明所提出的粒度分布优化原则对于不同粒径峰值的单峰粉均具有一定的适用性。