本文采用热压烧结工艺制备了单一或复合稀土掺杂的α-sialon陶瓷材料,利用XRD、SEM、TEM等手段分析了材料的物相组成及显微组织结构。研究了稀土类型及成分对α-sialon陶瓷材料对于200-5000nm光的透光性能的影响,并在此基础上研究了Eu-sialon材料的荧光性能及其发光机理。试验结果表明,1900℃/60min/25MPa热压烧结工艺能够制备出全致密的α-sialon陶瓷材料。分子式为Re0.33Si10Al2ON15的α-sialon陶瓷材料的物相随稀土类型而改变,添加YbNd、YbY复合稀土能够得到单相α-sialon,而添加Nd、Eu及LuSc的α-sialon材料内含有少量β-sialon和晶间相, Eu、LuSc掺杂的α-sialon另外含有微量AlN多型晶。随着α-sialon成分由边界向相区中心移动,在Y掺杂α-sialon的XRD物相表现出系统变化。边界成分的Y1015E2陶瓷的结晶相只有α-sialon,Y1510E2和Y1515E2材料出现少量M’相,其中Y1515E2伴随有β-sialon相生成。透光率测试结果表明,复合添加YbNd、YbY的单一物相α-sialon材料的透光率较高,分别为73.46%和73.19%,而复杂物相的LuSc-α-sialon材料的最大透光率只有20.21%。成分对α-sialon陶瓷材料透光率的研究结果表明,高N低O成分的Y1510E2陶瓷材料的透光率比低N高O成分的Y1015E2高10%左右。SEM和TEM观察表明,稀土类型和α-sialon成分导致了材料的物相组成、显微组织结构、晶粒形貌及晶间相含量的改变,从而影响材料的力学性能和光学性能。荧光实验结果显示,位于α-sialon晶胞内的Eu3+无发光效应,而在高温还原气氛下转变为Eu2+,沉淀在β-sialon晶胞及S相中,受到荧光激发,产生5d→4f电子跃迁。因此,Eu1010E2材料在509nm波长范围出现宽泛的发射峰。