氧化钇在结构陶瓷中主要作稳定剂、烧结助剂、晶粒细化剂,核心是提升强度、韧性、抗热震与高温稳定性,应用集中在氧化锆、氮化硅、氧化铝、碳化硅、氧化镁、莫来石六大体系。
氧化锆增韧氧化铝(ZTA):Y₂O₃稳定 ZrO₂颗粒分散于 Al₂O₃基体,兼顾 Al₂O₃硬度与 ZrO₂韧性,用于刀具、轴承、耐磨件。
锆硼化硅(ZrB₂‑SiC)超高温陶瓷:Y₂O₃作烧结助剂,提升致密度与高温抗氧化,用于航空航天超高温部件。
稳定晶相:抑制氧化锆相变,消除体积效应,防止开裂。
相变增韧:3Y‑TZP 应力诱发相变,吸收断裂能,提升韧性。
烧结助剂:降低烧结温度 100–300℃,促进致密化,致密度达 98%+。
晶粒细化:钉扎晶界,抑制晶粒长大,形成细晶强韧结构。
高温强化:提升高温强度、抗蠕变、抗氧化与抗熔渣侵蚀。
氧化钇(Y₂O₃),又称三氧化二钇或yttria,是钇(Y)的稳定氧化物,属稀土倍半氧化物,基本信息如下:
化学式:Y₂O₃
规格:99.9%-99.999%
分子量:225.81 g/mol
CAS号:1314-36-9
外观:白色略带黄色粉末(高纯或晶体态可为无色)
密度:≈5.01 g/cm³
熔点:≈2410 °C;沸点:≈4300 °C
晶体结构:立方晶系(C型稀土氧化物),空间群 Ia3,晶格常数 ≈1.0607 nm
溶解性:不溶于水和碱,溶于无机酸(如盐酸、硝酸)
热导率(300 K):≈13–27 W/(m·K)(视纯度与致密度而定)
光学透过范围:≈0.23–8 μm(含可见至中红外),折射率(1000 nm)≈1.889
带隙:≈5.5–6.0 eV
莫氏硬度:≈6.5
稳定性:露置空气中易吸湿和CO₂,需密封干燥储存;化学惰性高,耐腐蚀
氧化钇广泛用于钇铝/铁石榴石(YAG/YIG)磁性/激光材料、光学玻璃添加剂、荧光粉基质(如CRT/LED)、氧化锆陶瓷稳定剂(YSZ)、透明激光陶瓷、靶材及高温合金。
