近年来,Eu²⁺掺杂的硅酸盐长余辉发光材料因其化学稳定性好、耐水溶性强等优点引起了人们的广泛兴趣。但它和铝酸盐体系长余辉发光材料相比,发光性能还有些差距。研究各种因素对于长余辉发光性能的影响,在提高硅酸盐长余辉发光材料的发光性能和探讨长余辉发光机理方面都有十分重要的意义。由于计算机技术的迅猛发展,使得材料的高性能计算成为可能。基于密度泛函理论的第一性原理计算已经越来越多地被应用到固体、表面、材料设计、合成和模拟计算等诸多方面的研究中。利用第一性原理能够研究材料的电学、光学、结构等性能的本质和起源,从而加深对材料的物理和化学性质的理解,为材料在实际中的应用提供指导和帮助。本文用高温固相法制备了（Sr,Ca）₂MgSi₂O₇长余辉材料。讨论了保温温度、烧成时间、烧成方式等工艺参数对发光性能的影响,确定了制备高性能硅酸盐长余辉材料的工艺方法。探讨了不同Dy/Eu对发光性能的影响:研究了助熔剂加入量、多离子掺杂等因素与发光性能之间的关系,得到了性能良好的硅酸盐长余辉发光粉的配方。使用高温固相法,在还原气氛下制备出了初始亮度高、余辉时间长的硅酸盐绿色长余辉发光粉。粒度为120目的发光粉初始亮度可达24cd/m²,余辉时间超过10 h。本文研究了材料的结构和发光性能之间的关系。不同的Ca/Sr因所产生的陷阱深度不用而对应不同的发光性能,Ca/Sr=1/1的材料具有较好的发光性能;不同的结晶状态对应不同的发光性能,结晶度高的样品具有较好的发光性能。本文运用第一性原理方法计算了（Sr,Ca）₂MgSi₂O₇基质材料的电子结构,分析了其能带结构和态密度组成以及原子间的作用力。