随着稀土发光材料的应用领域越来越广,对其多功能性要求也越来越高。本研究首先以氧化钙为原料,采用碳化法制备CaCO₃荧光粉,再分别利用硅酸钠、正硅酸乙酯为原料,采用外加酸（盐酸）与硅酸钠进行反应制备无定形态沉淀法SiO₂,同时采用溶胶-凝胶法制备球形SiO₂分别对CaCO₃荧光粉进行包覆制备复合荧光粉CaCO₃:Eu³⁺@SiO₂。采用粒度仪、扫描电镜、X射线衍射仪、接触角测试仪、荧光光谱仪对荧光粉体的粒径、形貌、结构、亲水性、荧光性能进行对比分析。采用扫描电镜、荧光光谱仪以及拉伸试验机对填充橡胶与塑料的断面形貌、荧光特性以及力学性能进行分析,主要结论如下:（1）采用碳化法成功制备了CaCO₃:Eu³⁺荧光粉体,Eu³⁺离子以晶格取代方式存在于CaCO₃晶体中。分别利用溶胶-凝胶法与沉淀法成功制备了两种CaCO₃:Eu³⁺@SiO₂复合粒子,SiO₂利用表面的硅羟基以化学作用的方式包覆于CaCO₃:Eu³⁺表面。所得到的沉淀法CaCO₃:Eu³⁺@SiO₂的疏水性最强,溶胶-凝胶法CaCO₃:Eu³⁺@SiO₂的疏水性次之,CaCO₃:Eu³⁺填料的疏水性最差。三种荧光粉在紫外光激发下均发射特征红光,并且SiO₂的复合使得其荧光强度明显增强,同时沉淀法CaCO₃:Eu³⁺@SiO₂复合粒子表现出最好的荧光效果;（2）三种荧光粉体填充橡胶在50℃、100℃、150℃的环境中保持24小时,荧光性能均未发生改变,满足常规加工及使用环境。由填充橡胶断面扫描电镜及AFM图可知,表面包覆SiO₂后,两种CaCO₃:Eu³⁺@SiO₂复合粒子与橡胶接触紧密,无明显孔洞出现,表明SiO₂的加入使得填料与橡胶基体的相容性增加。同时溶胶-凝胶CaCO₃:Eu³⁺@SiO₂在橡胶中形成的团聚体较多,且尺寸较大,沉淀法CaCO₃:Eu³⁺@SiO₂填充橡胶颗粒度最小、表面平整度最好;（3）三种荧光粉体填充橡胶所形成的结合橡胶含量分别为3.35%、4.69%、4.78%,SiO₂复合增强了CaCO₃:Eu³⁺与橡胶间的相互作用力。沉淀法CaCO₃:Eu³⁺@SiO₂对橡胶的补强性能最好,相对于未补强橡胶,拉伸强度最高提升3.61倍,填料补强有效范围最广（30-60 wt%）。对于溶胶-凝胶法CaCO₃:Eu³⁺@SiO₂补强效果次之,拉伸强度最高提升2.98倍,填料补强有效范围较窄（30-50 wt%）。对于CaCO₃:Eu³⁺补强效果最差,拉伸强度最高提升2.63倍,填料补强有效范围最窄（40-50 wt%）。（4）从两种复合荧光粉补强聚丙烯材料的冲击、拉伸、弯曲性能来看,一定添加量范围内,对聚丙烯材料力学性能均有较好的提升,过量添加会导致力学性能的下降。对于冲击强度,两种CaCO₃:Eu³⁺@SiO₂荧光粉复合聚丙烯材料均在填充量为50 wt%达到最大值,分别为4.10 KJ/m³、4.59 KJ/m³;对于拉伸强度,溶胶-凝胶法CaCO₃:Eu³⁺@SiO₂荧光粉复合聚丙烯材料在填充量为40 wt%达到最大值59.35 Mpa,沉淀法CaCO₃:Eu³⁺@SiO₂在填充量为50 wt%达到最大值64.52 Mpa;对于弯曲强度,溶胶-凝胶法CaCO₃:Eu³⁺@SiO₂荧光粉复合聚丙烯材料在填充量为40 wt%达到最大值33.27 Mpa,沉淀法CaCO₃:Eu³⁺@SiO₂在填充量为30 wt%达到最大值29.62 Mpa。综合三种力学性能,两种复合荧光粉的最佳添加量应都为30-40 wt%。