人类现代照明经历了白炽灯、荧光灯、高气体放电灯以及现在的白光LED。稀土发光材料的出现推进了人类现代照明的发展。以铝酸盐和硅酸盐为基质的稀土发光材料有着优异的物理和化学性能,得到了人们的广泛关注。由于白光LED芯片用红色荧光粉的效率降低太快而影响其后期的使用,人们开始广泛寻找能有高效率,长寿命的红色荧光粉。Me₃Al₂O₆:Eu³⁺（Me=Ca,Sr,Ba）荧光粉是近年来发现的一种新型红色荧光粉,Eu³⁺的跃迁吸收位于近紫外区,可以发射出618nm的最强峰。镁黄长石型Me₂MgSi₂O₇（Me=Ca,Sr,Ba）因为具有优异的化学和热稳定性而受到广泛的关注。本文采用高温固相法合成Ca₃Al₂O₆:Eu³⁺荧光粉和Ca₂MgSi₂O₇:Eu³⁺荧光粉。探讨了Eu³⁺的掺杂浓度对Ca₃Al₂O₆:Eu³⁺荧光粉和Ca₂MgSi₂O₇:Eu³⁺荧光粉的发光性能的影响;分析了添加剂Y³⁺,Ce³⁺和Dy³⁺对Ca₃Al₂O₆:Eu³⁺发光性能的影响。主要研究内容如下:（1）通过高温固相法制备了Ca₃Al₂O₆:Eu³⁺荧光粉,由于原料中含有结晶水,因此在煅烧的过程中有气体放出,使得样品呈现多孔现象。探究了Eu³⁺掺杂浓度对Ca₃Al₂O₆:Eu³⁺荧光粉发光性能的影响,发现掺杂浓度在2.5%时,样品的发射峰最强。在395nm近紫外光的激发下,样品能够发射出较强的红光。不同Eu³⁺掺杂浓度的Ca₃Al₂O₆:Eu³⁺荧光粉没有统一的形貌,且有团聚现象。Eu³⁺的掺杂浓度较低时,样品只有向片状生长的趋势,当Eu³⁺的掺杂浓度大于5%时,样品出现向棒状生长的趋势,此时片状与棒状共存。（2）Y³⁺、Dy³⁺和Ce³⁺的添加都能使Ca₃Al₂O₆:Eu³⁺荧光粉发射出618nm的红光,但是侧重点各有不同。Y³⁺和Dy³⁺的添加能够改善Ca₃Al₂O₃:Eu³⁺荧光粉的发光性能,即在395nm波长激发光下能够发射出更强的红光,发光强度分别提高2倍和1倍,Dy³⁺与Eu³⁺之间存在能量传递现象。Ce³⁺的添加能够增强465nm激发峰的强度,同样,当465nm波长为激发光时,样品能够发射出更强的红光,Ce³⁺与Eu³⁺之间存在能量传递现象。因此,Y³⁺和Dy³⁺添加的Ca₃Al₂O₆:Eu³⁺荧光粉有望用于蓝光激发的白光LED用红色荧光粉。（3）不同Eu³⁺掺杂浓度的Ca₂MgSi₂O₇:Eu³⁺能够发射出明亮的红光。当掺杂浓度为3.5%⁴.5%之间时,样品在395nm波长的激发下,发射光的强度达到最大值,此时超出仪器量程,强度在10000以上,因此本实验认为最佳掺杂浓度为3.5%⁴.5%。当掺杂浓度超过6%时,样品出现浓度猝灭现象。不同Eu³⁺掺杂浓度的Ca₂MgSi₂O₇:Eu³⁺有统一的形貌,都是由层状堆叠而成的块体。随着Eu³⁺掺杂浓度的增加,样品的形貌几乎没有什么变化,即Eu³⁺的掺杂浓度对样品的形貌几乎没有影响。