氧化钇(Y₂O₃)是耐火材料用氧化锆高端核心稳定剂,通过晶格固溶作用消除纯锆晶型转变的体积剧变问题,制备的钇稳定氧化锆(YSZ) 是高端耐火材料的关键原料,主打超高温耐蚀、抗热震、体积稳定,适配冶金、玻璃、新能源等苛刻高温场景,是耐火材料中替代 MgO/CaO 等常规稳定剂的高性能选择。
一、核心稳定原理(极简版)
纯 ZrO₂高温晶型转变(单斜→四方→立方)会伴随3-5% 体积剧变,导致耐火制品开裂粉化;Y³+ 与 Zr⁴+ 半径相近,以固溶体形式进入锆晶格,形成氧空位抑制晶型转变,让 ZrO₂在室温 - 2200℃+ 稳定保持四方相(部分稳定) 或立方相(全稳定),彻底消除体积效应,同时提升高温化学稳定性。
耐火材料用钇稳定锆的核心性能(对比常规稳定剂)
高温性拉满:长期使用温度1600-2200℃,8Y/10Y 型短时可耐 2400℃,远高于 MgO 稳定锆(≤1800℃);
耐蚀性极强:对钢水、有色金属熔液、玻璃熔渣、酸碱烟气无反应,不污染熔炼介质,适配洁净冶金 / 高端玻璃;
物理性能优异:莫氏硬度 8.5+、低热导率、体积稳定性好,制成的耐火制品耐磨抗冲刷,使用寿命是常规锆耐火材料的 3-10 倍;
无有害副反应:Y₂O₃化学惰性强,高温不分解、不挥发、无低熔点相生成,避免耐火材料高温析晶失效。
四、耐火材料领域核心应用场景
聚焦高温、苛刻腐蚀、洁净熔炼、反复热冲击场景,替代刚玉、镁铬、普通锆质耐火材料:
冶金行业:特种钢 / 高温合金真空炉坩埚、连铸浸入式水口 / 定径水口、有色金属(铝 / 钛 / 镍)熔炼炉衬 / 流槽;
玻璃陶瓷行业:光伏 / 光学 / 电子玻璃熔窑流道、闸板、料碗,陶瓷高温烧结窑具 / 承烧板;
新能源行业:锂电材料烧结炉内衬、燃料电池高温耐火基材;
超高温工业:航天发动机试验炉、硬质合金烧结炉炉衬、高温发热体保护套;
复合耐火材料:作为骨料 / 细粉添加剂(添加量 5-20%),提升刚玉、碳化硅、尖晶石等耐火材料的耐蚀性和高温强度。