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钇铝石榴石（YAG）属于体心立方晶体，具有硬度高，较高的熔点和折射率，非常好的机械性能，较低的热膨胀系数低等优点，是一种综合性能（包括：光学、力学和热学）优良的激光基质材料和发光材料。而通过掺杂其他元素制备的YAG粉体具备更多的优点。
本文采用共沉淀法制备YAG前驱体。实验表明：制备前驱体过程中沉淀剂的种类、滴定方式、溶液pH值以及滴定速率都会对前驱体的性能产生影响。最后通过比较确定以碳酸氢铵为沉淀剂，利用反向滴定方式，控制碳酸氢铵溶液的pH值为8，可以得到前驱沉淀物为Y2（CO3）3·nH2O和Al（OH）3混合物。
采用溶剂热法制备稀土掺杂YAG粉体。实验表明：溶剂的选择、填充度、合成温度以及保温时间都会对YAG粉体的性能产生影响。最后确定了以乙二胺为溶剂，控制填充度为90％，在250℃保温15小时可以制得结晶程度较高、分散均匀、球形形貌、尺寸较小的YAG粉体，并且在反应过程中没有其他杂质晶相的生成。
过程参数对YAG粉体各项性能影响的研究，利用乙二胺溶剂热法合成了稀土掺杂YAG粉体，包括YAG：Ce和YAG：Nd粉体，并通过XRD图谱求得其晶胞参数都比纯YAG晶体的晶胞参数稍大，证明稀土元素确实取代了YAG晶体中部分Y3+在品格中的位置。通过对Y3-xAl5O12：xCe的发光性能的研究，发现Y3-xAl5O12：xCe荧光粉的激发光谱为双峰结构，在近紫外340nm处有一弱峰，最大激发峰在位于460nm处。分别对应Ce3+离子的两个4f能级到5d能级的跃迁而产生的吸收。其中340nm的激发峰对应2F5/2→5d的跃迁，460nm的激发峰则对应2F7/2→5d的跃迁。Y3-xAl5O12：xCe荧光粉的发射光谱为一宽带，峰值在530nm附近，属于黄绿光，对应Ce3+的最低5d能级到4f能级的跃迁所发出的光。通过Ce3+掺杂量（x=0.03～0.07）对掺铈YAG粉体发射光谱性能的影响发现，发射光谱的强度随着Ce3+浓度的增加而逐渐增强，当达到x=0.05时强度达到最大，随后强度随Ce3+浓度增加而减小，最终确定x=0.05为Ce3+为最佳掺杂量。
在上述实验结果的基础上，研究分析了溶剂热法合成稀土掺杂YAG粉体的反应机理。研究表明，乙二胺溶剂在超临界状态下加速了溶液中物质的传递，便于溶液中离子的溶解-结晶反应，促进稀土掺杂YAG晶核在较低温度下形成和长大。本文为进一步研究利用溶剂热法制备其他稀土元素掺杂YAG粉体奠定了基础。