YAG:Ce (Y₃Al₅O₁₂：Ce) cerâmica fluorescente é um material importante para a conversão de luz azul em dispositivos de iluminação sólida. A codopagem com íons Mn²⁺ pode complementar efetivamente a luz vermelha e laranja e melhorar a performance de reprodução de cores, mas a cerâmica fluorescente YAG:Ce, Mn ainda enfrenta problemas de diminuição da intensidade luminosa e estabilidade térmica. Neste trabalho, foram utilizados como matérias-primas pós de YAG:Ce, Mn preparados por reação em fase sólida e pós comerciais de α-Al₂O₃; cerâmicas fluorescentes multifásicas x% em peso Al₂O₃-YAG:Ce, Mn (x=0, 30, 50, 70) foram preparadas por sinterização a vácuo, com distribuição uniforme das duas fases, onde coexistem tamanhos pequenos (~3μm) e grandes (~10μm) de grãos da fase Al₂O₃, e o tamanho médio dos grãos da fase YAG é de aproximadamente ~7μm. A introdução do centro de dispersão da segunda fase Al₂O₃ de alta condutividade térmica melhorou efetivamente a intensidade luminosa e a estabilidade térmica da cerâmica fluorescente multifásica Al₂O₃-YAG:Ce, Mn; o tamanho pequeno dos grãos de Al₂O₃ corresponde bem ao comprimento de onda da luz visível, proporcionando alta eficiência de dispersão, e os tamanhos de grãos grandes e pequenos de Al₂O₃ são muito maiores que o caminho livre médio dos fônons térmicos, permitindo o pleno aproveitamento da alta condutividade térmica de Al₂O₃. Em comparação com a cerâmica fluorescente YAG:Ce, Mn, a intensidade integrada de fotoluminescência da cerâmica multifásica com 50% em peso de Al₂O₃-YAG:Ce, Mn aumentou 5,0 vezes, a condutividade térmica aumentou 2,1 vezes, e a intensidade luminosa a 225℃ aumentou de 70% para 78%. O protótipo de dispositivo de luz branca montado com a cerâmica multifásica 50% em peso Al₂O₃-YAG:Ce, Mn e chip LED azul tem um índice de reprodução cromática de 84,7, temperatura de cor de 6312 K e eficiência luminosa de 113,4 lm/W, muito superior aos 27,4 lm/W da cerâmica fluorescente YAG:Ce, Mn. Sob irradiação com laser azul, tanto a eficiência de absorção da luz azul quanto a eficiência de conversão da luz azul para luz amarelo-laranja da cerâmica multifásica 50% em peso Al₂O₃-YAG:Ce, Mn foram melhoradas, com densidade de potência de saturação, fluxo luminoso saturado e eficiência luminosa aumentando de 9,59 W/mm², 233,9 lm, 44,4 lm/W@1,17 W/mm² para 17,64 W/mm², 1279,8 lm, 132,5 lm/W@1,17 W/mm², respectivamente. A cerâmica fluorescente multifásica Al₂O₃-YAG:Ce, Mn tem potenciais aplicações no campo de iluminação sólida de alta qualidade.

Cerâmica fluorescente multifásica; YAG:Ce, Mn; segunda fase Al₂O₃; iluminação sólida