纳米氧化钇的性质及应用

纳米氧化钇的性质及应用

纳米氧化钇（VK-Y01）是稀土氧化物，外观为白色或者白色略带微黄色粉末，立方晶体。

氧化钇化学式为Y2O3，分子量225.81，密度5.01g/cm3，熔点2410 ℃，沸点4300 ℃，

热稳定性好，物理和化学稳定好，具有较好的耐腐蚀性。不溶于水和碱，溶于酸。

露置空气中易吸收二氧化碳和水，所以要密闭保存，以防变质。具有高耐腐蚀和高温稳定性，对还原介质稳定性好，介电常数高(12-14)。

热导率高，在300K时热导率可达27W/(m⋅K)，大约是钇铝石榴石（Y3Al5O12）晶体热导率的2倍，高热导率对其作为激光器工作介质非常有利；

光学透明范围宽（0.29~8μm），在可见光区理论透光率可达80%以上；声子能量低，拉曼光谱最强峰位于377cm-1，有利于降低无辐射跃迁几率，提高上转换发光效率。

纳米氧化钇（VK-Y01）的用途

纳米氧化钇（VK-Y01）用途（一）陶瓷原料：

氧化钇粉体是一种优良的陶瓷原料，即使在远红外区仍有约80%的直线透过率，可用于红外导弹的窗口和整流罩、天线罩、微波基板、绝缘支架、光纤掺杂、红外发生器管壳、红外透镜及其他高温窗等。

纳米氧化钇（VK-Y01）用途（二）荧光粉材料：

纳米氧化钇粉体是荧光粉中应用较多的稀土氧化物之一。添加Eu3+，Nd3+等稀土元素的Y2O3高透明陶瓷可作为荧光材料，以Eu3+为激活剂，钇化合物为基质材料的红色荧光粉，包括Eu3+激活的钒酸钇、氧化钇和硫氧化钇的红色荧光粉，被应用于彩色电视显像管中，解决了彩电三基色中红色不纯正的难题，同时它还能显著提高彩电的图像质量，荧光灯的发光效率、延长其使用寿命等。

纳米氧化钇（VK-Y01）用途（三）燃料电池、氧传感器：

    用氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)陶瓷是一种重要的固体电解质材料，具有良好的固体氧离子导电特性，是制作固体氧化物燃料电池、氧传感器及高温湿度传感器等多种功能元器件的核心原材料。

纳米氧化钇（VK-Y01）用途（四）激光器物质：

      氧化钇粉体具有较高的熔点、耐腐蚀性、高的热导性和低声子能量，是潜在的固体激光器基质材料，它的热导率是钇铝石榴石Y3Al5O12(YAG)的2倍，因此Y2O3粉体是一种理想的激光介质材料。掺Nd：Y2O3具有良好的光学均匀性，具有高的机械强度，高的导热系数及良好的激光性能等优点，是目前固体激光材料中用量最大的激光晶体；Yb:Y2O3透明多晶陶瓷不仅具有与Yb:YAG单晶同样优秀的物理化学性能和光谱特性，而且其热导率和发射带宽约为Yb:YAG单晶的两倍，掺杂Yb元素的Y2O3基透明陶瓷材料实用性更高，非常适合于高亮度激光器和超短脉冲激光器领域的发展应用，是一种理想的激光材料。

纳米氧化钇（VK-Y01）用途（五）超导材料：

      由于氧化物超导材料如YBCO具有强烈的各向异性,要制备具有高临界电流密度的超导体,必须使超导层材料具有双轴织构。如果超导层直接沉积在金属基体上会表现出很差的超导特性,因为高温下许多超导材料与大多数金属基体之间会互相反应。为了控制超导层的排列,可以将没有织构的金属基体制备成有织构的金属基体,并在其上沉积上基体排列良好的缓冲层，一般情况下用Y2O3作为金属基底和超导薄膜的缓冲层。纪红等在金属基体和超导层之间加人Y2O3缓冲层,在具有双轴织构的金属基底上外延生长出织构峰锐、组分单一的超导膜。此外，氧化钇粉体还可用于制备结构为YBCO/Y2O3/YBCO的高温超导SIS型约瑟夫森隧道结，约瑟夫森结是超导电子学的关键元件，是超导量子干涉仪(SQUID)和其它许多超导器件的基础。

纳米氧化钇（VK-Y01）用途（六）先进结构陶瓷：

     氧化钇颗粒的超细化，能显著提高产品的性能，其弥散在合金中可得到超耐热合金；用超细氧化钇稳定的氧化锆粉末可烧结成高强度、高韧性的稳定氧化锆陶瓷；在高温下形成稳定化合物或半稳定化合物的晶体结构，形成具有优良的抗热震、绝热、抗高温燃气冲刷等综合热力学特性的隔热涂层系统；在高温结构陶瓷氮化硅中加人氧化钇可作为致密助剂，可以大大增强陶瓷材料的强度和韧性，用于燃汽涡轮发动机、耐磨零部件、切削金属刀头、刀具等方面。Al2O3-30%TiCN复合材料添加Y2O3以后形成了YAG.对它的抗热震性有了很大改善，添加到陶瓷或玻璃基陶瓷，可作为结晶化的基体，能够改善其烧结温度，结晶性和力学性能。