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多孔Al2O3陶瓷具有发达的比表面积及独特的物理表面特性,加上陶瓷材料本身独有的耐高温、耐腐蚀等优异特性,在航天、机械、电子等领域中得到了广泛的应用。大部分的多孔陶瓷是通过固相烧结制备而成的,在烧结过程中,陶瓷的晶粒尺寸和气孔的尺寸及分布发生变化,从而影响陶瓷材料的宏观力学性能。因此,对材料制备过程中微观组织结构的研究具有重要意义。传统的关于材料微观组织结构的研究主要集中在理论探讨和试验分析两个方面,随着计算机技术的发展,计算机模拟已成为另一种重要的研究手段。目前应用最多且较成熟的计算方法是Monte Carlo(MC)法,由于该方法没有迭代计算,计算量相对小,模拟时间短,在模拟陶瓷微观组织演变中得到广泛应用。本文基于经典的Monte Carlo方法,采用二维MC模型,从晶粒生长概率、固气相扩散速率、晶粒取向数的选择等方面,改进了Monte Carlo方法,不仅提高了模拟效率,而且提高了模拟准确度；同时,对模拟后多孔陶瓷的晶粒尺寸进行了拟合计算,得到晶粒生长指数在1573K时为2.95,与理论值3基本吻合。说明本文改进的Monte Carlo方法的模拟结果与理论预测有着很好的一致性。本文通过实验研究和模拟计算,系统地探讨了烧结温度、保温时间及石墨粒度、掺加量对A1203多孔陶瓷的晶粒尺寸、气孔分布的影响,结果表明,随着烧结温度的升高和保温时间的延长,晶粒尺寸逐渐增大而气孔率明显下降；随着石墨掺量的增加气孔率明显升高但对晶粒尺寸的影响不明显；石墨相的粒度对坯体气孔率的影响不大,但是随着石墨粒度的减小,A1203晶粒尺寸有所增加。提出了多孔陶瓷烧结初期、中期和后期的烧结理论和烧结模型,并分析了在双相体系中,不仅主相会发生晶粒生长,气孔尺寸也会发生变化,大量气孔的钉扎作用又会限制晶粒的生长,同时,采用多孔氧化铝的烧结实验验证了晶粒的长大过程。