面对未来高马赫数导弹的发展趋势,对红外窗口材料提出了更加严格的性能要求,使其不仅要具备优越的光学性能,还要有良好的机械性能。常见的红外窗口材料,如氟化镁、蓝宝石等,抗热冲击性和中波红外透过性能（4.5～7 μm）较弱,难以满足未来发展的需求。而Y2O3-MgO纳米复合陶瓷具有出色的中波红外透过性能、极低的高温辐射系数、优良的高温力学性能和抗热震性,使其有望成为未来高速飞行器红外窗口/整流罩的最佳候选材料。本文采用溶胶-凝胶法合成了 Y2O3-MgO纳米复合粉体,研究了前驱体中螯合剂（柠檬酸）添加量对粉体团聚度及复合陶瓷光学性能的影响。研究表明当金属离子和柠檬酸摩尔比（m/c）为0.75时,制备出的粉体结晶性好,平均晶粒尺寸为9nm,并且经过热压烧结后,在波长1.42 μm处的透过率达到64.3%,中红外透过率大于80%。然后将粉体进行二次煆烧,目的是降低粉体中碳化物含量,研究发现,600℃二次煅烧的粉体中碳含量下降了大约0.4%,但晶粒长大明显,导致波长1.42μm处的透过率下降到54%,所以要避免对粉体进行二次煅烧。以溶胶-凝胶法合成的Y2O3-MgO纳米粉体为原料（m/c=0.75）,制备规格尺寸Φ25 mm×2 mm的复合陶瓷,并通过改进制备工艺,提高光学性能。Y2O3-MgO纳米复合陶瓷的制备工艺包括冷等静压成型、热压烧结和退火处理。结果表明,将粉体在100 MPa下干压成型后,不经冷等静压处理,直接热压烧结,近红外透过率更高。最佳烧结工艺:将生坯以27℃/min升温至1350℃,并在55 MPa下保温15 min,最后在1135℃下退火24 h,得到粒径为141 nm的Y2O3-MgO纳米复合陶瓷,研磨抛光后,测得波长1.42 μm处的透过率达到60.3%,波段2～6 μm处IR透过率大于80%。同时通过制备工艺的研究,表明在热压压力大于45 MPa后,影响近红外透过率的主要因素是晶粒尺寸。改变退火工艺,研究单步退火和两步退火对陶瓷力学性能的影响,陶瓷规格为:50 mm×20 mm×5 mm（长×宽×高）。研究证明了两步退火的可行性,发现第一步退火需要在低温短时间内完成。最佳两步退火工艺:首先在1000℃退火12 h然后在1200℃退火36 h,此时样品的中波红外透过率接近80%,硬度、抗弯强度、断裂韧性分别为10.2 GPa、226 MPa、2.18 MPa·m1/2。最后分析了陶瓷厚度对性能的影响,发现陶瓷厚度从5 mm增加到6 mm,平均粒径都增加了 40 nm,近红外透过率下降了大约15%,力学性能也直线下降。