透明陶瓷作为一种新兴发展的透明光功能材料,不仅具有与单晶和玻璃相媲美的光学性能,还具有陶瓷所特有的物理力学性能,因此在科学研究和工业应用领域受到了广泛关注,目前已在激光技术、照明技术、探测器技术、光学窗口等领域有着重要应用。钇铝镓基石榴石(Y₃Al_5-xGa_xO₁₂,YAGG)透明陶瓷具有与YAG相似的石榴石立方晶体结构、优异的物理化学性能以及光学性能,有望实现白光LED照明、激光照明和长余辉照明等发光材料应用。基于此,本文主要开展了以下几方面的工作:1、本文采用氧气气氛烧结结合热等静压后处理的烧结工艺,制备出了不同Al/Ga比的YAGG:Ce透明陶瓷,并研究了Ga含量对其晶体结构、微观形貌、能级结构以及光学性能的影响。随着Ga含量的增加,其晶粒尺寸增大,并且可以实现发射光谱从565 nm到515 nm的连续蓝移。根据色坐标图可以看出,样品的颜色从暖黄色区域逐步向绿色区域移动。通过将YAGG:Ce荧光透明陶瓷与商业蓝光InGaN芯片相耦合,可以获得高质量的绿光。本项工作中制备得到的荧光透明陶瓷有望应用于高功率LED中。2、Y₃Al₃Ga₂O₁₂:Ce荧光透明陶瓷在蓝色激光照射下可以转化为波长为520 nm的高纯度绿光,在13.7 W下的激光功率照射下光效可达400 lm。此外,在20-80℃的不同温度下,陶瓷的光通量,光谱和色坐标均表现出相对稳定的特性,说明Y₃Al₃Ga₂O₁₂:Ce透明陶瓷具有良好的热稳定性。本实验为YAGG:Ce透明陶瓷在激光照明领域的应用提供了实验基础。3、采用两步烧结法（氧气气氛烧结结合热等静压后处理）制备了一系列Y₃Al_5-xGa_xO₁₂:Ce透明陶瓷。其中,我们首次成功制备了Ga完全取代Al的YGG(Y₃Ga₅O₁₂)基透明陶瓷,YGG具有和YAG以及YAGG相类似的石榴石晶体结构,有望成为一种新型的石榴石陶瓷基质应用于发光领域中。在YGG中引入Dy³⁺和Cr³⁺激活离子,分别制备了YGG:Dy和YGG:Cr两种透明陶瓷。研究发现第一种YGG:Dy透明陶瓷在353 nm的紫外激发下,可观察到分别以492 nm、581 nm和669 nm为中心的三个发射峰,其色坐标为（0.3182,0.3326）,可以作为紫外转换荧光材料应用于WLED中。而第二种YGG:Cr透明陶瓷在蓝光激发下的发射峰在709 nm左右,色坐标为（0.7162,0.2832）,是一种性能优异的红色荧光材料。实验结果表明,YGG:Dy和YGG:Cr透明陶瓷均有望通过进一步研究作为LED发光材料。