一种蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷及其制备方法与流程

本发明涉及发光材料技术领域，具体涉及一种蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷及其制备方法。

背景技术：

白光led由于其全固态、体积小、寿命长、高效、环保等诸多优点可望主导下一代固态照明。随着白光led的发展，人们对照明光源的品质要求越来越高，光谱成分均衡的高品质led，成为人们追求的目标，大功率的投影显示等高端照明越来越成为新宠。目前商用的白光led是在蓝光gan基led芯片上涂敷钇铝石榴y3al5o12:ce³⁺(yag:ce³⁺)黄色荧光粉，利用透出的led蓝光与荧光粉黄光混合成白光。但是由于yag:ce³⁺峰值发射为535nm宽带，所合成的白光led在缺少红光成分的同时，还缺少500nm左右的蓝绿光，因此，合成的白光led蓝绿光之间存在沟壑，致使蓝光溢出严重，不能满足高品质照明要求。同时，合成白光led需要在蓝光led芯片上涂敷荧光粉和环氧树脂(硅脂)的胶状混合物，而这种有机物不耐高温、易老化，因而相应的白光led器件存在色漂移、寿命短等缺点，且只适合于低功率密度情形，极大地阻碍了其应用于需要高功率、高亮度的高端照明领域。

陶瓷荧光体作为一种基于透明陶瓷的新型发光材料，不仅具备优异的机械和力学性能，更具有很高的热导性和热稳定性，热导率(＞3w/m/k)远大于环氧树脂和硅脂(≈0.1w/m/k)。我们可以通过控制陶瓷荧光体中激活离子浓度、陶瓷内部的气孔率、荧光体的厚度及其透过率来调节其对激发光的吸收，进而改变出射光中转换光与激发光的比例，从而获得高功率高亮度的白光led或者单色光led。

钪硅酸盐绿色荧光粉ca3sc2si3o12:ce³⁺(css:ce³⁺)，可被410～470nm的蓝光有效激发，发射峰值为505nm的蓝绿光，发光效率高(η内﹥90％)，且热稳定性优于商用的yag:ce³⁺，尤其在150℃以后。该材料可以在蓝光ld的泵浦下作为高功率绿光光源制作led/ld，亦可配合黄色、红色荧光粉制作高品质白光led，弥补yag:ce单色绿光led/ld蓝绿光波段的不足(原理见图1所示)，具有极大的应用前景。然而，由于该体系中ce³⁺离子与被取代的基质晶格中的ca²⁺离子存在着电荷失配，使其进入晶格的浓度较低，导致荧光粉对蓝光的吸收较弱，外量子效率较低(η外≈50％)，且荧光粉颗粒对入射的激发光存在很强的散射，因此，目前该材料尚不能应用于白光led领域。人们试图通过增加荧光粉厚度来增强吸收，但因为光在荧光粉中传播，受到粉体颗粒的多次散射，光的损耗大，出光功率随着粉体厚度的增加而显著下降，这些都极大地限制了其在单色绿光led和高功率白光led方面的应用。如果将css:ce成功制备成透明陶瓷，第一，我们就可以通过控制陶瓷内部的气孔率来调节基质对光散射的强弱及透过率；第二，在气孔率极低的情况下，我们可以提高陶瓷荧光体的厚度来增加对激发光的吸收；结合这两方面，荧光陶瓷既可避免因荧光粉颗粒对激发光的强烈散射而造成的效率损失，又能解决因基质晶格中有效ce³⁺离子浓度低而导致对激发光吸收弱的问题。在不损失出光功率的前提下，大幅度调节转换光与激发光的比例。此外，由于荧光陶瓷致密性好，热导率高，与荧光粉比不需要有机硅脂等载体，所以更耐高温，耐腐蚀，可避免由于持续点亮下温度升高(150℃及以上)造成的发光效率下降、色彩漂移和老化等问题(特别是大功率led激发或者ld激发下)。

因此，将css:ce制备成荧光陶瓷，在改善其力学、热学和光学等物理性能的同时，合成的白光led具有更好的热稳定性和颜色角度分布的均匀性，能够在更高的功率密度下工作，从而解决其在已知领域的应用缺陷，特别是对于需要高功率高稳定性显示和高品质照明领域的应用具有重大意义。

然而目前，能够制备出高致密陶瓷块体并且能够应用于白光led或者ld领域的材料仅限于个别铝酸盐材料((y,lu,gd,tb)3al5o12)，虽然css与yag均属于立方晶系，都具有石榴石晶体结构，但是硅酸盐组成完全不同于铝酸盐。al-o键为六面体，al³⁺离子和其它离子均可形成离子键，自由移动；而si-o键为四面体网状结构，共价性强，si-o键非常稳定，所以si⁴⁺扩散迁移困难，其它离子嵌入亦非常困难，所以铝酸盐陶瓷的制备方法不适合于硅酸盐。经过几年的探索，2016年，我们首次报道了一种全光谱发射的硅酸盐荧光陶瓷及其制备方法(zl：201610957170.8)，但是，由于该荧光陶瓷的组分复杂，所需原料种类较多，且各原料粒径、硬度差异很大，采用固相球磨法得到的前驱粉体各组分很难均匀混合，生成css相各离子需要扩散更远的路径，更高的温度；然而si⁴⁺在高温下的扩散迁移困难，升高温度或增加灼烧时间也会促进其它离子结合，导致杂相的产生，故固相法得到的荧光陶瓷相纯度低，致密度不够，透过率极低，仍不能满足大功率照明的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有的荧光陶瓷致密度低、透过率低及发光效率低的问题，而提供一种蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷及其制备方法。

本发明首先提供一种蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷，化学式如(ⅰ)：

(ca3-x-ycexry)(sc2-zlz)(si3-mkm)o12(ⅰ)

其中，r为元素y、gd、la、lu、tb、li、na中的一种或多种，l为元素zr、hf、mg中的一种或多种，k为元素al、p中的一种或两种，x、y、z、m为元素摩尔分数，满足：0.0005≤x≤0.06，0≤y≤0.06，0≤z≤0.06，0≤m≤0.06，且y、z、m不同时为零。

优选的是，所述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷具有石榴石晶体结构，属于立方晶系，空间群为ia3d。

优选的是，所述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷在410～470nm的蓝光激发下，发射出峰值为505nm的宽带蓝绿光。

优选的是，所述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷的厚度为0.1-2mm。

本发明还提供了一种上述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷的制备方法，包括：

步骤一：按照化学通式(ⅰ)中各元素的化学计量比，分别称取含有ca、ce、r、sc、l、al的硝酸盐、乙酸盐或氯化物，含有p⁵⁺的磷酸二氢氨或者磷酸氢二氨，溶解于水中，并充分搅拌；同时，将正硅酸乙酯溶解在无水乙醇中，将两种溶液充分混合后，再加入螯合剂，并充分搅拌均匀，得到混合溶液；

步骤二：将步骤一得到的混合溶液烘干，得到干凝胶；

步骤三：将步骤二获得的干凝胶放入高温炉中进行退火，得到前驱体粉末；

步骤四：将步骤三得到的前驱体粉末成型，然后进行冷等静压处理得到陶瓷坯体；

步骤五：将步骤四得到的陶瓷坯体在真空条件下烧结，获得陶瓷；所述真空烧结程序：首先在800～1000℃下保温4～8h，然后升温到1200～1300℃进行固相反应，保温时间为4～10h，最后升至1400～1500℃，进行致密化烧结，保温时间为30-80h；

步骤六：将步骤五得到的陶瓷在还原气氛中，1100-1300℃下保温时间4-10h，退火去除残余应力和色心，然后抛光处理，得到钪硅酸盐荧光陶瓷。

优选的是，所述步骤一的螯合剂为柠檬酸、乙酸、尿素、乙二醇中的一种或多种。

优选的是，所述步骤二的烘干具体为：在60～80℃下缓慢烘干，直至得到透明的凝胶，继续升温，在90～150℃下进一步烘干得到干凝胶。

优选的是，所述的步骤三的退火温度为600～1000℃。退火时间为3～8小时。

优选的是，所述的步骤四粉末成型的方式为干压成型、注浆成型或凝胶注模成型。

优选的是，所述的冷等静压处理的压力为120-250mpa。

本发明的有益效果

本发明提供一种蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷及其制备方法，该陶瓷是采用溶胶凝胶法获得前驱粉体，可以使各原料在短时间内实现分子级别的均匀混合，各反应离子无需大距离迁移，即可生成纯相css。相比于固相反应，该方法在低温短时间形成纯相css粉体，且生成的粉体形貌规则可控，尺寸小，具有更好的烧结活性，有利于获得高致密度的荧光陶瓷(98％)；透过率(厚度为0.2mm时)在5-25％范围内可调；热导率高(＞3w/m/k)、热稳定性好、发光效率高，可以用于大功率的led/ld照明。该荧光陶瓷物理化学性质稳定，在410-470nm的蓝光有效激发下发射峰值为505nm的宽带蓝绿光，其谱带恰好弥补白光led蓝-绿光(490-510nm)凹陷(见图1)，用该荧光陶瓷配合黄色、红色荧光粉获得的蓝光led泵浦的白光led，其光谱在460-650nm范围无-颜色缺失，满足高品质及高端显示和照明要求。利用改荧光陶瓷合成的全转换单色绿光led/ld，其量子效率和温度特性也明显优于直接发射相应颜色的led/ld。本发明荧光陶瓷可以通过控制荧光陶瓷对光的透过率和陶瓷的厚度来调节白光的性能，从而解决因基质晶格中有效ce³⁺离子浓度低而对激发光吸收较弱的问题，同时也避免了因荧光粉颗粒间的散射而造成的能量损失，从而满足不同场合的要求。

附图说明

图1为商用白光led和本发明实施例4在450nm激发下的发射光谱图；

图2为本发明实施例4中荧光陶瓷的xrd谱；

图3为本发明实施例5、9、10中荧光陶瓷的激发(em＝505nm)和发射光谱图(ex＝450nm)；

具体实施方式

本发明首先提供一种蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷，化学式如式(ⅰ)：

(ca3-x-ycexry)(sc2-zlz)(si3-mkm)o12(ⅰ)

其中，r为元素y、gd、la、lu、tb、li、na中的一种或多种，l为元素zr、hf、mg中的一种或多种，k为元素al、p中的一种或两种，x、y、z、m为元素摩尔分数，满足：0.0005≤x≤0.06，0≤y≤0.06，0≤z≤0.06，0≤m≤0.06，且y、z、m不同时为零。

按照本发明，所述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷具有石榴石晶体结构，属于立方晶系，空间群为ia3d。

按照本发明，所述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷在410～470nm的蓝光激发下，发射出峰值为505nm的宽带蓝绿光。

按照本发明，所述的蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷密度是理论密度的98％，荧光陶瓷的透过率(厚度为0.2mm时)在5-25％范围内可调。

按照本发明，所述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷的厚度为0.1-2mm。陶瓷厚度不同对光源蓝光吸收不同，蓝光溢出不同，实际应用中可以通过调整荧光陶瓷的厚度来调节光源辐射进而调节白光led的发光参数，包括显色指数、色温、色坐标。

本发明还提供了一种上述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷的制备方法，包括：

步骤一：按照化学通式(ⅰ)中各元素的化学计量比，分别称取含有ca、ce、r、sc、l、al的硝酸盐、乙酸盐或氯化物，含有p⁵⁺的磷酸二氢氨或者磷酸氢二氨，溶解于水中，并充分搅拌；同时，将正硅酸乙酯溶解在无水乙醇中，将两种溶液充分混合后，再加入螯合剂，并充分搅拌均匀，得到混合溶液；所述的螯合剂优选为柠檬酸、乙酸、尿素、乙二醇中的一种或多种。

步骤二：将步骤一得到的混合溶液烘干，具体优选为在60～80℃下缓慢烘干，直至得到透明的凝胶，继续升温，在90～150℃下进一步烘干得到干凝胶；

步骤三：将步骤二获得的干凝胶放入高温炉中，优选在600～1000℃下退火3～8小时，去掉酸根和有机物，得到前驱体粉末；

步骤四：将步骤三得到的前驱体粉末成型，所述的成型方式优选为干压成型、注浆成型或凝胶注模成型，然后进行冷等静压处理得到陶瓷坯体；所述的冷等静压处理的压力优选为120-250mpa；

步骤五：将步骤四得到的陶瓷坯体在真空条件下烧结，获得陶瓷；所述真空烧结程序：首先在800～1000℃下保温4～8h，然后升温到1200～1300℃进行固相反应，保温时间为4～10h，最后升至1400～1500℃，进行致密化烧结，保温时间为30-80h；

步骤六：将步骤五得到的陶瓷在还原气氛中，1100-1300℃下保温时间4-10h，退火去除残余应力和色心，然后抛光处理，得到钪硅酸盐荧光陶瓷。

下面结合实施例对本发明提供的硅酸盐荧光陶瓷及其制备方法进行详细描述。

以下实施例用ca(no3)2.4h2o(高纯)，ce(no3)3.6h2o(4n)，lu(no3)3.6h2o(4n)，y(no3)3.6h2o(4n)，la(no3)3.6h2o(4n)，gd(no3)3.6h2o(4n)，tb(no3)3.6h2o(4n)，licl(高纯)，nacl(4n)，sc(no3)3(4n)，(ch3coo)2mg.h2o(优级)、al(no3)3.9h2o(3n)，zr(no3)4.5h2o(4n)，hfcl4(分析纯纯)，正硅酸乙酯(teos)(密度：0.934g/ml)(4n)，以及(nh4)h2po4(优级纯)，尿素(优级纯)，柠檬酸(优级纯)，乙酸(优级纯)，乙二醇(优级纯)作原料，制备本发明各实施例。

实施例1

ca2.9395ce0.0005y0.06sc2si3o12的制备

按化学计量比称取ca(no3)2.4h2o：34.7081克，ce(no3)3.6h2o：0.0109克，y(no3)3.6h2o：1.1492克，sc(no3)3：23.097克，将上述各材料溶解于去离子水中，并充分搅拌至完全溶解；量取teos：33.5ml溶于无水乙醇中，然后，将上述两种溶液混合并充分搅拌，得到混合溶液；

再将得到的混合溶液在60℃下缓慢烘干，直至得到透明的凝胶，在110℃下进一步烘干得到干凝胶。

将获得的干凝胶放入高温炉中，在600℃下退火5小时，去掉酸根和有机物，从而得到松散的前驱体粉末。

随后，将前驱体粉末首先在轴向单向加压模具中干压成型，压力为16mpa，保压时间2min，然后采用冷等静压(压力180mpa，保压时间＞2min)压制成素坯。

将素坯放入真空炉中进行烧结：首先，4℃/min升至850℃保温8h；然后4℃/min升至1250℃保温5h，进行固相反应；最后升至1400℃，保温40h，排除气孔、进行致密化，获得高度致密的荧光陶瓷。

将荧光陶瓷放入管式炉中，通入5％h2/95％n2，1300℃保温4h，进行退火处理，最后，对得到的荧光陶瓷进行表面抛光处理，即得到化学式为ca2.9395ce0.0005y0.06sc2si3o12的荧光陶瓷，其厚度为0.2mm，致密度为98％，透过率25％。

实施例1制备得到的晶体结构与实施例4相似；激发光谱和发射光谱与实施例9相似。

实施例2

ca2.995ce0.005sc1.94zr0.05hf0.01si3o12的制备

按化学计量比称取ca(no3)2.4h2o：35.3635克，ce(no3)3.6h2o：0.1085，sc(no3)3：22.4041克，zr(no3)4.5h2o：1.0733克，hfcl4：0.1602克，尿素：15.015g，teos：31.2495克。将上述各材料溶解于去离子水中，并充分搅拌至完全溶解；量取teos：33.5ml溶于无水乙醇中。然后，将上述两种溶液混合并充分搅拌，得到混合溶液；

将得到的混合溶液在70℃下缓慢烘干，直至得到透明的凝胶，在90℃下进一步烘干得到干凝胶。

将获得的干凝胶放入高温炉中，在800℃下退火8小时，去掉酸根和有机物，从而得到松散的前驱体粉末。

将过筛后的前驱体粉体首先在轴向单向加压模具中干压成型，然后采用冷等静压(压力150mpa，保压时间3min)压制成素坯。

将素坯放入真空炉中进行烧结：首先，4℃/min升温至1000℃，保温4h，然后，4℃/min升至1200℃保温10h，进行固相反应；最后升至1500℃，保温30h，排除气孔、进行致密化，获得高度致密的荧光陶瓷。

将荧光陶瓷放入管式炉中，通入5％h2/95％n2，1100℃保温10h，进行退火处理。最后，对得到的荧光陶瓷进行表面抛光处理，即得到化学式为ca2.995ce0.005sc1.94zr0.05hf0.01si3o12的荧光陶瓷，其厚度为0.2mm，致密度约为98％，透过率20％。

实施例2制备得到的晶体结构与实施例4相似；激发光谱和发射光谱与实施例9相似。

实施例3

ca2.99ce0.01sc2si2.94al0.06o12的制备

按化学计量比称取ca(no3)2.4h2o：35.3044克，ce(no3)3.6h2o：0.2171克，sc(no3)3：23.097克，teos：30.6245克，al(no3)3.9h2o：1.1254克，无水柠檬酸：48.0325g,将各材料溶解于去离子水中，并充分搅拌至完全溶解；量取(teos：32.8ml溶于无水乙醇中。然后，将上述两种溶液混合并充分搅拌，得到混合溶液；

将得到的混合溶液在80℃下缓慢烘干，直至得到透明的凝胶，在120℃下进一步烘干得到干凝胶。

将获得的干凝胶放入高温炉中，在1000℃下退火3小时，去掉酸根和有机物，从而得到松散的前驱体粉末。

将过筛后的前驱体粉体首先在轴向单向加压模具中干压成型，压力为20mpa，保压时间2min，然后采用冷等静压(压力200mpa，保压时间2min)压制成素坯。

将素坯放入真空炉中进行烧结：首先，4℃/min升至950℃保温5h；然后，4℃/min升至1300℃保温4h，进行固相反应；最后升至1420℃，保温50h，排除气孔、进行致密化，获得高度致密的荧光陶瓷。

将荧光陶瓷放入管式炉中，通入5％h2/95％n2，1200℃保温6h，进行退火处理，最后，对得到的荧光陶瓷进行表面抛光处理，，即得到化学式为ca2.99ce0.01sc2si2.94al0.06o12的荧光陶瓷，其厚度为0.2mm，致密度为98％，透过率20％。

实施例3制备得到的晶体结构与实施例4相似；激发光谱和发射光谱与实施例9相似。

实施例4

ca2.98ce0.01gd0.01sc2si3o12的制备

按化学计量比称取ca(no3)2.4h2o：35.1864克，ce(no3)3.6h2o：0.2171克，gd(no3)3.6h2o：0.2257克，sc(no3)3：23.097克，teos：31.2495克。将各材料溶解于去离子水中，并充分搅拌至完全溶解；量取teos：33.5ml溶于无水乙醇中。然后，将上述两种溶液混合均匀后加入8ml乙二醇，充分搅拌混合均匀，得到混合溶液；

将得到的混合溶液在75℃下缓慢烘干，直至得到透明的凝胶，在130℃下进一步烘干得到干凝胶。

将获得的干凝胶放入高温炉中，在900℃下退火6小时，去掉酸根和有机物，从而得到松散的前驱体粉末。

将过筛后的前驱体粉体首先在轴向单向加压模具中干压成型，压力为18mpa，保压时间2min，然后采用冷等静压(压力200mpa，保压时间2min)压制成素坯。

将素坯放入真空炉中进行烧结：首先，4℃/min升温至900℃，保温6h，分解碳酸盐；然后，4℃/min升至1250℃保温7h，进行固相反应；最后升至1400℃，保温80h，排除气孔、进行致密化，获得高度致密的荧光陶瓷。

将荧光陶瓷放入管式炉中，通入5％h2/95％n2，1250℃保温6h，进行退火处理，最后，对得到的荧光陶瓷进行表面抛光处理，即得到化学式为ca2.95ce0.01gd0.03lu0.01sc2si3o12的荧光陶瓷，其厚度为0.2mm，致密度为98％，透过率25％。

图1为商用白光led和本发明实施例4在450nm激发下的发射光谱图，其中图(a)为商用白光led(蓝光芯片涂覆yag:ce³⁺)，图(b)本发明实施例4在450nm激发下的发射光谱；从图1(b)可知，在450nm激发下，该荧光陶瓷发射峰值为505nm宽带蓝绿光(与实施例9相似)，恰好可弥补yag:ce在蓝绿光(490-510nm)的不足。

采用xrd对制备的荧光陶瓷进行结构检测，结果见图2，由图2可知，该荧光陶瓷除了ca2.98ce0.01gd0.01sc2si3o12主相外，无任何其他杂相，且主晶格属于立方晶系，空间群为ia3d。

实施例5

ca2.95ce0.01y0.02li0.02sc2si3o12的制备

按化学计量比称取ca(no3)2.4h2o：34.8321克，ce(no3)3.6h2o：0.2171克，y(no3)3.6h2o：0.3831克，licl：0.0848克(由于licl在高温下容易挥发，按化学计量比过量50％称取)，sc(no3)3：23.097克，将上述各材料溶解于去离子水中，并充分搅拌至完全溶解；量取teos：33.5ml，溶于无水乙醇中。然后，将上述两种溶液混合并充分搅拌，得到混合溶液；

再将得到的混合溶液在70℃下缓慢烘干，直至得到透明的凝胶，在110℃下进一步烘干得到干凝胶。

将获得的干凝胶放入高温炉中，在600℃下退火7小时，去掉酸根和有机物，从而得到松散的前驱体粉末。

将过筛后的前驱体粉体首先在轴向单向加压模具中干压成型，压力为18mpa，保压时间2min，然后采用冷等静压(压力200mpa，保压时间2min)压制成素坯。

将素坯放入真空炉中进行烧结：首先，4℃/min升温至850℃，保温5h；然后，4℃/min升至1200℃保温6h，进行固相反应；最后升至1450℃，保温60h，排除气孔、进行致密化，获得高度致密的荧光陶瓷。

将荧光陶瓷放入管式炉中，通入5％h2/95％n2，1150℃保温6h，进行退火处理，对得到的荧光陶瓷进行表面抛光处理，即得到化学式为ca2.95ce0.01y0.02li0.02sc2si3o12的荧光陶瓷，其厚度为0.2mm，致密度为98％，透过率20％。

实施例5制备得到的晶体结构与实施例4相似；激发光谱和发射光谱见图3(—5)。

实施例6

ca2.97ce0.02tb0.01sc1.98zr0.02si3o12的制备

按化学计量比称取ca(no3)2.4h2o：35.0683克，ce(no3)3.6h2o：0.4341克，tb(no3)3.6h2o：0.2265克，sc(no3)3：22.866克，zr(no3)4.5h2o：0.4293克；teos：33.5ml。制备方法同实施例4，得到化学式为ca2.97ce0.02tb0.01sc2.98zr0.02si3o12的荧光陶瓷，其厚度为0.2mm，致密度为98％，透过率15％。

实施例6制备得到的晶体结构与实施例4相似；激发光谱和发射光谱与实施例9相似。

实施例7

ca2.95ce0.02na0.03sc1.98mg0.0:2si3o12的制备

按化学计量比称取ca(no3)2.4h2o：34.8321克，ce(no3)3.6h2o：0.4341克，nacl：0.0877克，sc(no3)3：22.866克，ch3coo)2mg.h2o：0.2145克；teos：33.5ml。制备方法同实施例3，得到化学式为ca2.95ce0.02na0.03sc1.98mg0.02si3o12的荧光陶瓷，其厚度为0.2mm，致密度为98％，透过率10％。

实施例7制备得到的晶体结构与实施例4相似；激发光谱和发射光谱与实施例9相似。

实施例8

ca2.96ce0.02la0.02sc2si2.99al0.01o12的制备

按化学计量比称取ca(no3)2.4h2o：14.7633克，ce(no3)3.6h2o：0.1721克，la(no3)3.6h2o：0.2443克，sc(no3)3：6.91克，teos：8.982克，al(no3)3.9h2o：0.0255克。采用实施例4的方法制备本实施例，获得的化学式为ca2.95ce0.02la0.03sc2si2.99al0.01o12的荧光陶瓷，其厚度为0.2mm，致密度为98％，透过率15％。

实施例8制备得到的晶体结构与实施例4相似；激发光谱和发射光谱与实施例9相似。

实施例9

ca2.98ce0.02sc1.96zr0.04si3o12的制备

按化学计量比称取ca(no3)2.4h2o：35.1864克，ce(no3)3.6h2o：0.4342克，sc(no3)3：22.6351克，zr(no3)4.5h2o：0.8586克，将上述各材料溶解于去离子水中，并充分搅拌至完全溶解；量取teos：33.5ml溶于无水乙醇中。然后，将上述两种溶液混合并充分搅拌，得到混合溶液；

将得到的混合溶液在70℃下缓慢烘干，直至得到透明的凝胶，在110℃下进一步烘干得到干凝胶。

将获得的干凝胶放入高温炉中，在800℃下退火5小时，去掉酸根和有机物，从而得到松散的前驱体粉末。

将前驱体粉体在轴向单向加压模具中干压成型，压力为18mpa，保压时间2min，然后采用冷等静压(压力200mpa，保压时间2min)压制成素坯。

将素坯放入真空炉中进行烧结：首先，4℃/min升温至900℃，保温6h；然后，4℃/min升至1260℃保温6h，进行固相反应；最后升至1430℃，保温70h，排除气孔、进行致密化，获得高度致密的荧光陶瓷。

将荧光陶瓷放入管式炉中，通入5％h2/95％n2，1250℃保温6h，进行退火处理，最后，对得到的荧光陶瓷进行表面抛光处理，即得到化学式为ca2.98ce0.02sc1.96zr0.04si3o12的荧光陶瓷，其厚度为0.2mm，致密度为98％，透过率20％。

对制备的荧光陶瓷进行光谱分析，结果见图3(…..9)，从图3可知，该荧光陶瓷在410～470nm的蓝光激发下，发射峰值为505nm宽带蓝绿光(与实施例4相似)。

本实施例晶体结构与实施例4相似。

实施例10

ca2.95ce0.03lu0.01na0.01sc2si2.99hf0.01o12的制备

按化学计量比称取ca(no3)2.4h2o：34.8322克，ce(no3)3.6h2o：0.6513克，sc(no3)3：22.6351克，nacl：0.0292克；量取teos32.7ml溶于无水乙醇。采用实施例9的方法制备实施例10，即得到化学式为ca2.95ce0.03lu0.01na0.01sc2si2.99hf0.01o12的荧光陶瓷。其厚度为0.2mm，致密度为98％，透过率10％。

实施例10制备得到的晶体结构与实施例4相似；激发光谱和发射光谱见图3(--.--.10)。

实施例11

ca2.985ce0.005la0.01sc1.98zr0.02si2.99al0.01o12的制备

按化学计量比称取ca(no3)2.4h2o32.2454克ce(no3)3.6h2o0.1086克,sc(no3)3：22.6351克，zr(no3)4.5h2o：0.4293克；量取teos32.7ml溶于无水乙醇。采用实施例9的方法制备实施例11，得到化学式为ca2.985ce0.005la0.01sc1.98zr0.02si2.99al0.01o12的荧光陶瓷。其厚度为0.2mm，致密度为99％，透过率25％。

实施例11制备得到的晶体结构与实施例4相似；激发光谱和发射光谱与实施例9相似。

实施例12

ca2.96ce0.04sc2si2.96al0.01p0.03o12的制备按化学计量比称取ca(no3)2.4h2o：34.9502克，ce(no3)3.6h2o0.8684克，sc(no3)3：22.6351克，al(no3)3·9h2o：0.1876克；量取teos32.3ml溶于无水乙醇。采用实施例9的方法制备实施例12，得到化学式为ca2.96ce0.04sc2si2.96al0.01p0.03o12的荧光陶瓷。其厚度为0.2mm，致密度为98％，透过率10％。

实施例12制备得到的晶体结构与实施例4相似；激发光谱和发射光谱与实施例9相似。

实施例13

ca2.92ce0.05na0.03sc2si3o12的制备

按化学计量比称取ca(no3)2.4h2o：34.4780克,ce(no3)3.6h2o：0.6513克，sc(no3)3：22.6351克，nacl：0.0878克；量取teos32.8ml溶于无水乙醇。采用实施例5的方法制备实施例13，得到化学式为ca2.92ce0.05na0.03sc2si3o12的荧光陶瓷。其厚度为0.2mm，致密度为98％，透过率5％。

实施例13制备得到的晶体结构与实施例4相似；激发光谱和发射光谱与实施例9相似。

实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。