BaO–Lu₂O₃–SiO₂体系是重要的稀土发光材料基质体系,其中间相可指导合成单一基质荧光粉、上转换荧光材料以及无机闪烁体等稀土发光材料,但由于相关系和成相细节不清晰以及热力学数据匮乏,材料的进一步设计和性能优化受到了限制。本文结合实验相图和体系热力学数据,利用相图计算（CALPHAD）技术,获得了自恰一致的Lu₂O₃–SiO₂二元系和BaO–Lu₂O₃–SiO₂三元系相图和热力学数据,并从前期研究得到的BaO–Lu₂O₃二元系相图中提取中间化合物Ba3Lu4O9的成相信息,合成了光色可调的Ba3Lu4O9:Er³⁺,Yb³⁺上转换荧光材料。主要获得的研究结果如下:（1）基于RE₂O₃–SiO₂（RE=Lu,Yb,Y）二元相图的热力学数据和我们的实验相图数据,采用CALPHAD的技术对Lu₂O₃–SiO₂二元系相图进行了优化和计算。高温溶液的吉布斯自由能采用双亚晶格模型描述,其表达式为(Lu³⁺)P（O₂-,SiO₂0）Q。所计算的相图在1873 K以下的范围与在1573、1773和1873 K温度下进行的相图实验数据相吻合。所计算的中间化合物Lu2Si O5和Lu2Si2O7的吉布斯自由能、比热容以及Lu₂O₃和SiO₂活度与相近体系Y₂O₃–SiO₂二元系相图的实验结果相近。（2）基于已获得的BaO-Lu₂O₃、BaO-SiO₂和Lu₂O₃-SiO₂三个二元体系的热力学数据,通过外推的方式得到了BaO–Lu₂O₃–SiO₂三元相图。计算获得的1473 K、1573 K、1673 K温度下的等温截面、Lu₂O₃质量分数为50%时的等温截面图以及中间相Ba3Lu2Si3O12和Ba9Lu2Si6O₂4的比热容与实验信息相吻合。（3）依据BaO–Lu₂O₃二元系相图信息,提取了中间相Ba3Lu4O9,采用高温固相法制备了一系列Er³⁺单掺和Er³⁺,Yb³⁺共掺的Ba3Lu4O9上转换荧光粉。应用X射线衍射和扫描电镜测试对样品的晶体结构和形貌进行了表征。样品在980 nm激光激发下,可以观察到强烈的绿光（537 nm和560 nm）和红光（660 nm）发射,其分别来自于（2H11/2,4S3/2）→4I15/2和4F9/2→4I15/2的能级跃迁。Ba3Lu4-x-yO9:xEr³⁺,yYb³⁺的最佳掺杂浓度和烧结温度分别为x=0.1、y=0.6和1550℃。随着Er³⁺、Yb³⁺浓度的增加,绿色/红色的发射强度比值逐渐下降,这归因于两个相邻的Er³⁺之间发生了交叉弛豫效应、合作能量传递以及Er³⁺到Yb³⁺的能量反向传递。同时基于样品的泵浦功率依赖曲线、上转换发光衰减曲线,获取了Yb³⁺-Er³⁺能量转移机制,并根据能量差法,计算得到了Er³⁺之间的无辐射跃迁概率。