氧化钇

氧化钇是一种稀土金属氧化物，化学式为 Y₂O₃，常温下呈白色粉末状。其熔点高达2410℃，具有良好的热稳定性、电绝缘性和优异的光学透过性。相对密度5.01。溶于酸，不溶于水、碱。制法：用氨水将钇盐溶液的pH调至2，在搅拌下加饱和草酸或草酸铵溶液至沉淀完全，然后于水浴上加热熟化，过滤，在110℃干燥后，于空气中在900～1000℃煅烧，或将钇的氢氧化物在空气中于900℃煅烧，也可将钇的碳酸盐在空气中于800～900℃煅烧而得。

氧化钇因其介电常数高、耐热性好、抗腐蚀性强等一系列优良的物理性能，常作为功能添加材料，广泛地被应用于原子能、航空航天、荧光、电子、高技术陶瓷等领域。作为荧光粉基质材料，应用于显示、照明和标记等领域；

作为激光介质材料，制备成高光学性能的透明陶瓷，可作为激光工作介质实现室温激光输出；

作为上转换发光基质材料，应用于红外探测、荧光标记等领域；

制作成透明陶瓷，可用于可见和红外透镜、高压气体放电灯灯管、陶瓷闪烁体、高温炉观察窗等；

可作为反应容器、耐高温材料、耐火材料等使用；

作为原料或添加剂，在高温超导材料、激光晶体材料、结构陶瓷、催化材料、介电陶瓷、高性能合金等领域也有广泛的应用。

从氧化钇稳定氧化锆固熔体废物中回收氧化锆和氧化钇。包括将固熔体废物制备粉料，酸化焙烧，熔块浸出，浓缩结晶，水溶沉淀，煅烧等工序：

1.1制备粉料：将氧化钇稳定的氧化锆固熔体废物干燥脱水，剔除夹杂物，粉碎至-0.175mm，制得粉料；

1.2酸化焙烧：将所述粉料与硫酸和酸化助剂硫酸铵按固液比为1∶2.5～3.5∶1.25～1.50装入反应锅内混合均匀，在200～320℃温度下酸化焙烧30～50min，制得酸化熔块料；

1.3熔块浸出：将所述酸化熔块料用水或/和步骤1.4结晶得到的母液进行浸取，固液比为1∶2.5～3，温度为85～95℃，浸出时间45～60min，浸出结束后进行固液分离得锆钇清液；

1.4浓缩、结晶：将所述锆钇清液进行蒸发浓缩，控制浓缩料液含Zr+42.5～2.8mol/L酸度[H+]5.8～6.5mol/L，冷却结晶，分离母液获得硫酸锆晶体，钇留在母液中；

1.5制备氧化钇：将步骤1.4的母液用氨水中和至pH8～9，经过滤、洗涤得粗氢氧化钇，以盐酸溶解粗氢氧化钇制得钇溶液，将钇溶液净化提纯后，加热至80～90℃，控制pH1～2，加入2.5倍于Y2O3量的草酸，沉淀得草酸钇，将草酸钇在800～900℃下煅烧2～3h，获得氧化钇。

参见氧化铈产品。氧化钇稳定氧化锆陶瓷（Y-TZP）与其他稳定类型的氧化锆陶瓷相比，具有烧结温度低、高硬度、断裂韧性和抗弯强度以及良好的生物相容性等优点，因此成为目前最理想的齿科修复材料之一。
由于纯ZrO2从高温冷却到室温的过程中将发生如下相变：立方相(c)→四方相(t)→单斜相(m)，其中在1150℃会发生t→m相变，并伴随着约5%的体积膨胀。但如果将ZrO2的t→m相变点稳定到室温，使其在承载时由应力诱发产生t→m相变，由于相变产生的体积效应而吸收大量的断裂能，从而使材料表现出异常高的断裂能，从而使材料表现出异常高的断裂韧度，产生相变增韧，获得高韧性、高耐磨性。要实现氧化锆的相变增韧，必须添加一定的稳定剂并在一定的烧成条件下，将高温稳定相-四方亚稳定至室温，获得室温下可相变的四方相，这就是稳定剂对氧化锆的稳定作用。氧化钇Y2O3是发展至今得到最多研究的氧化锆稳定剂，烧结出来的Y-TZP材料具有优良的常温力学性能，强度较高，具有良好的断裂韧性，并且其集体中材料的晶粒尺寸细小而均匀，因此获得较多关注。

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。氧化钇（Y₂O₃）是一种不溶于水和碱、溶于酸的外观为白色或者白色略带微黄色粉末稀土氧化物，典型的C型稀土倍半氧化物，是体心立方结构。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。

Y2O3热导率高，在300K时热导率可达27W/(m⋅K)，大约是钇铝石榴（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，高的热导率对其作为固体激光介质材料极为重要。
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，在1050nm处，其折射率高达1.89，使其具有80%以上的理论透过率。
声子能量低，其最大声子截止频率大约为550cm–1，低的声子能量可以抑制无辐射跃迁的几率，提高辐射跃迁的几率，从而提高发光量子效率。
在2200℃以下，Y2O3为立方相，不存在双折射。在波长1050nm折射率为1.89。在2200℃以上转变为六方相。
Y2O3能隙非常宽，高达5.5eV，掺杂的三价稀土发光离子的能级处于Y2O3的价带和导带之间，在费米能级之上，从而形成分立发光中心。
Y2O3作为基质材料，可以容纳高浓度的三价稀土离子掺杂进入，并取代Y3+离子，而不引起其结构的变化。用于制造各种陶瓷、光学玻璃、荧光粉、激光材料和耐火材料，用作一氧化碳与氢合成乙烷的催化剂

氧化钇主要用于制造单晶、钇铁柘榴石、钇铝钕柘榴石等复合氧化物，这些复合氧化物由于高频性能好，可作为微波用磁性材料及军事通讯工程用的重要材料。也可用作高级光学玻璃添加剂制高温透明玻璃、陶瓷材料添加剂、x光增感屏稀土荧光粉、大屏幕电视用高亮度荧光粉和其他显像管涂料。此外还用于制造薄膜电容器和特种耐火材料，以及高压水银灯、激光、储存元件等的泡磁区材料。

氧化钇可用作制白热煤气灯罩、彩色电视荧光粉、磁性材料添加剂，还用于原子能工业等，制造红外线光谱仪中光源。乙炔灯和煤气灯的纱罩。彩色电视管荧光体。氧化锆耐火材料稳定剂，荧光粉。人造宝石激光晶体、超导材料以及电子工业方面的许多尖端应用。

萃取法分解褐钇铌矿所得混合稀土含Y20350％和CeO2约4％，以除铈后的硝酸稀土溶液进料，采用N263-LiNO3体系萃取分组得富钇稀土，经酸溶后再以N263-重溶剂-NH4SCN体系萃取提纯钇，分组后的萃余液为富钇稀土，经直接浓缩、过滤、灼烧，制得氧化钇。其
Y2(C2O4)3→Y2O3+3CO2+3CO[1] GABORIAUD R J. Self-diffusion of yttrium in monocrystalline yttrium oxide: Y2O3[J]. Journal of Solid State Chemistry, 1980, 35 2: Pages 252-261. DOI:10.1016/0022-4596(80)90500-9.
[2] BASANT EMAD. Yttrium Oxide nanoparticles induce cytotoxicity, genotoxicity, apoptosis, and ferroptosis in the human triple-negative breast cancer MDA-MB-231 cells.[J]. BMC Cancer, 2023, 23 1: 1151. DOI:10.1186/s12885-023-11649-w.
[3] L. WEN. Synthesis of yttria nanopowders for transparent yttria ceramics[J]. Optical Materials, 2006, 237 1: 239-245. DOI:10.1016/J.OPTMAT.2005.09.003.
[4] V. AVDIN  A. B V Trunova. Nanostructured Yttrium Oxide Obtained by Hydrolysis of Yttrium Sulfate[J]. Materials Science Forum, 2019, 69 1: 109-114. DOI:10.4028/WWW.SCIENTIFIC.NET/MSF.946.109.
[5] WEI YANG . Luminescent oxygen-sensing film based on β-diketone-modified Eu(III)-doped yttrium oxide nanosheets[J]. Sensors and Actuators B: Chemical, 2018, 257: Pages 340-346. DOI:10.1016/j.snb.2017.10.150.