氧化釔（Y₂O₃）是一種不溶于水和堿、溶于酸的外觀為白色或者白色略帶微黃色粉末稀土氧化物，典型的C型稀土倍半氧化物，是體心立方結構。露置空氣中易吸收二氧化碳和水，所以要密閉保存，以防變質。

氧化釔的性質

（1）摩爾質量是225.82g/mol，密度5.01g/cm³；

（2）熔點2410℃，沸點 4300℃，熱穩定性好；

（3）物理和化學穩定性好，具有較好的耐腐蝕性；

（4）熱導率高，在300K時熱導率可達27W/(m?K)，大約是釔鋁石榴（Y₃Al₅O₁₂）晶體熱導率的2倍，高熱導率對其作為激光器工作介質非常有利，高的熱導率對其作為固體激光介質材料極為重要。；

（5）光學透明范圍寬（0.29~8μm），在可見光區理論透光率可達80%以上，在1050nm處，其折射率高達1.89，使其具有80%以上的理論透過率；；

（6）聲子能量低，其最大聲子截止頻率大約為550cm–1，低的聲子能量可以抑制無輻射躍遷的幾率，提高輻射躍遷的幾率，從而提高發光量子效率；；

（7）在2200℃以下，Y₂O₃為立方相，不存在雙折射。在波長1050nm折射率為1.89。在2200℃以上轉變為六方相；

（8）Y₂O₃能隙非常寬，高達5.5eV，摻雜的三價稀土發光離子的能級處于Y₂O₃的價帶和導帶之間，在費米能級之上，從而形成分立發光中心；

（9）Y₂O₃作為基質材料，可以容納高濃度的三價稀土離子摻雜進入，并取代Y³⁺離子，而不引起其結構的變化。

氧化釔的用途

1、釔穩定氧化鋯粉合成

由于純ZrO2從高溫冷卻到室溫的過程中將發生如下相變：立方相(c)→四方相(t)→單斜相(m)，其中在1150℃會發生t→m相變，并伴隨著約5%的體積膨脹。但如果將ZrO2的t→m相變點穩定到室溫，使其在承載時由應力誘發產生t→m相變，由于相變產生的體積效應而吸收大量的斷裂能，從而使材料表現出異常高的斷裂能，從而使材料表現出異常高的斷裂韌度，產生相變增韌，獲得高韌性、高耐磨性。

要實現氧化鋯的相變增韌，必須添加一定的穩定劑并在一定的燒成條下，將高溫穩定相-四方亞穩定至室溫，獲得室溫下可相變的四方相，這就是穩定劑對氧化鋯的穩定作用。Y2O3是發展至今得到最多研究的氧化鋯穩定劑，燒結出來的Y-TZP材料具有優良的常溫力學性能，強度較高，具有良好的斷裂韌性，并且其集體中材料的晶粒尺寸細小而均勻，因此獲得較多關注。

2、助燒結劑

許多特種陶瓷的燒結都需要助燒結劑的參與，助燒結劑的作用一般可分為以下幾個部分：與燒結物形成固溶體；阻止晶型轉變；抑制晶粒長大；產生液相。比如說氧化鋁的燒結，往往會加入氧化鎂MgO作為燒結過程中的顯微結構穩定劑，它可以細化晶粒，大大減小晶界能的差異，削弱晶粒生長的各向異性，抑制不連續的晶粒生長。由于MgO高溫揮發性較強，為了達到良好的效果，常將氧化釔同MgO混合引入，Y2O3可以起到細化晶粒，促進燒結致密化的作用。

3、YAG粉體合成

釔鋁石榴石（Y3Al5O12）是人造化合物，沒有天然礦物，無色，莫氏硬度可達到8.5，熔點為1950℃，不溶于硫酸、鹽酸、硝酸氫氟酸等。高溫固相法是制備YAG粉體的傳統方法，按照氧化釔和氧化鋁的二元相圖中得到的比例混合兩種粉體在高溫下焙燒，通過氧化物之間的固相反應形成YAG粉體。在高溫條件下，氧化鋁和氧化釔的反應中，會先生成中間相YAM和YAP，最終形成YAG。

4、透明陶瓷

氧化釔一直是透明陶瓷領域中的研究重點，它屬立方晶系，具有光學性能的各軸同向性，與透光氧化鋁的異方性相比影像較不失真，因此逐漸被高階的鏡頭或是軍事光學窗所重視與發展。

納米氧化釔用途

（一）陶瓷原料：氧化釔粉體是一種優良的陶瓷原料，即使在遠紅外區仍有約80%的直線透過率，可用于紅外導彈的窗口和整流罩、天線罩、微波基板、絕緣支架、光纖摻雜、紅外發生器管殼、紅外透鏡及其他高溫窗等。

（二）熒光粉材料：納米氧化釔粉體是熒光粉中應用較多的稀土氧化物之一。添加Eu3+，Nd3+等稀土元素的Y2O3高透明陶瓷可作為熒光材料，以Eu3+為激活劑，釔化合物為基質材料的紅色熒光粉，包括Eu3+激活的釩酸釔、氧化釔和硫氧化釔的紅色熒光粉，被應用于彩色電視顯像管中，解決了彩電三基色中紅色不純正的難題，同時它還能顯著提高彩電的圖像質量，熒光燈的發光效率、延長其使用壽命等。

（三）燃料電池、氧傳感器：用氧化釔穩定的氧化鋯(YSZ)陶瓷是一種重要的固體電解質材料，具有良好的固體氧離子導電特性，是制作固體氧化物燃料電池、氧傳感器及高溫濕度傳感器等多種功能元器件的核心原材料。

（四）激光器物質：氧化釔粉體具有較高的熔點、耐腐蝕性、高的熱導性和低聲子能量，是潛在的固體激光器基質材料，它的熱導率是釔鋁石榴石Y3Al5O12(YAG)的2倍，因此Y2O3粉體是一種理想的激光介質材料。摻Nd：Y2O3具有良好的光學均勻性，具有高的機械強度，高的導熱系數及良好的激光性能等優點，是目前固體激光材料中用量最大的激光晶體；Yb:Y2O3透明多晶陶瓷不僅具有與Yb:YAG單晶同樣優秀的物理化學性能和光譜特性，而且其熱導率和發射帶寬約為Yb:YAG單晶的兩倍，摻雜Yb元素的Y2O3基透明陶瓷材料實用性更高，非常適合于高亮度激光器和超短脈沖激光器領域的發展應用，是一種理想的激光材料。

（五）超導材料：由于氧化物超導材料如YBCO具有強烈的各向異性,要制備具有高臨界電流密度的超導體,必須使超導層材料具有雙軸織構。如果超導層直接沉積在金屬基體上會表現出很差的超導特性,因為高溫下許多超導材料與大多數金屬基體之間會互相反應。為了控制超導層的排列,可以將沒有織構的金屬基體制備成有織構的金屬基體,并在其上沉積上基體排列良好的緩沖層，一般情況下用Y2O3作為金屬基底和超導薄膜的緩沖層。紀紅等在金屬基體和超導層之間加人Y2O3緩沖層,在具有雙軸織構的金屬基底上外延生長出織構峰銳、組分單一的超導膜。此外，氧化釔粉體還可用于制備結構為YBCO/Y2O3/YBCO的高溫超導SIS型約瑟夫森隧道結，約瑟夫森結是超導電子學的關鍵元件，是超導量子干涉儀(SQUID)和其它許多超導器件的基礎。

（六）先進結構陶瓷：氧化釔顆粒的超細化，能顯著提高產品的性能，其彌散在合金中可得到超耐熱合金；用超細氧化釔穩定的氧化鋯粉末可燒結成高強度、高韌性的穩定氧化鋯陶瓷；在高溫下形成穩定化合物或半穩定化合物的晶體結構，形成具有優良的抗熱震、絕熱、抗高溫燃氣沖刷等綜合熱力學特性的隔熱涂層系統；在高溫結構陶瓷氮化硅中加人氧化釔可作為致密助劑，可以大大增強陶瓷材料的強度和韌性，用于燃汽渦輪發動機、耐磨零部件、切削金屬刀頭、刀具等方面。Al2O3-30%TiCN復合材料添加Y2O3以后形成了YAG.對它的抗熱震性有了很大改善，添加到陶瓷或玻璃基陶瓷，可作為結晶化的基體，能夠改善其燒結溫度，結晶性和力學性能。

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