YAG:Ce (Y₃Al₅O₁₂：Ce) cerámica fluorescente es un material importante para la conversión de luz azul en dispositivos de iluminación sólida. La codopación con iones Mn²⁺ puede complementar efectivamente la luz rojo-naranja y mejorar la capacidad de reproducción del color, pero la cerámica fluorescente YAG:Ce, Mn todavía enfrenta problemas de disminución de la intensidad luminosa y la estabilidad térmica. En este trabajo, se prepararon polvos de YAG:Ce, Mn por reacción en estado sólido y polvos comerciales de α-Al₂O₃ como materias primas; se sintetizaron cerámicas fluorescentes multifásicas x% en peso de Al₂O₃-YAG:Ce, Mn (x=0, 30, 50, 70) mediante sinterización al vacío, con distribución uniforme de dos fases, donde coexistían tamaños de grano pequeños (~3μm) y grandes (~10μm) de la fase Al₂O₃, y el tamaño promedio de grano de la fase YAG era de aproximadamente ~7μm. La introducción del centro de dispersión de la segunda fase Al₂O₃ de alta conductividad térmica mejoró efectivamente la intensidad de emisión y la estabilidad térmica de la cerámica fluorescente multifásica Al₂O₃-YAG:Ce, Mn; el tamaño de grano pequeño de Al₂O₃ coincide bien con la longitud de onda de la luz visible, proporcionando alta eficiencia de dispersión, y los tamaños de grano grandes y pequeños de Al₂O₃ son mucho mayores que la ruta libre media de los fonones térmicos, lo que permite aprovechar completamente la alta conductividad térmica de Al₂O₃. En comparación con la cerámica fluorescente YAG:Ce, Mn, la intensidad integrada de fotoluminiscencia de la cerámica multifásica con 50% en peso de Al₂O₃-YAG:Ce, Mn aumentó 5.0 veces, la conductividad térmica aumentó 2.1 veces, y la intensidad de emisión a 225℃ aumentó del 70% al 78%. El dispositivo prototipo de luz blanca ensamblado con cerámica multifásica 50% en peso Al₂O₃-YAG:Ce, Mn y encapsulado con chip LED azul tiene un índice de reproducción cromática de 84.7, una temperatura de color de 6312 K y una eficiencia luminosa de 113.4 lm/W, mucho mayor que los 27.4 lm/W de la cerámica fluorescente YAG:Ce, Mn. Bajo irradiación con láser azul, tanto la eficiencia de absorción de luz azul como la eficiencia de conversión de luz azul a luz amarillo-naranja de la cerámica multifásica 50% en peso Al₂O₃-YAG:Ce, Mn mejoraron, y la densidad de potencia de saturación, flujo luminoso saturado y eficiencia luminosa aumentaron de 9.59 W/mm², 233.9 lm, 44.4 lm/W@1.17 W/mm² a 17.64 W/mm², 1279.8 lm, 132.5 lm/W@1.17 W/mm², respectivamente. La cerámica fluorescente multifásica Al₂O₃-YAG:Ce, Mn tiene aplicaciones potenciales en el campo de la iluminación sólida de alta calidad.

Cerámica fluorescente multifásica; YAG:Ce, Mn; segunda fase Al₂O₃; iluminación sólida