氧化釔(Y2O3)是一種不溶于水和堿、溶于酸的白色稀土氧化物，典型的C型稀土倍半氧化物，是體心立方結(jié)構(gòu)。氧化釔化學(xué)式Y(jié)2O3。分子量225.81。淺黃色立方系晶體或粉末。熔點(diǎn)2410℃，相對(duì)密度5.01。制法：用氨水將釔鹽溶液的pH調(diào)至2，在攪拌下加飽和草酸或草酸銨溶液至沉淀完全，然后于水浴上加熱熟化，過(guò)濾，在110℃干燥后，于空氣中在900～1000℃煅燒，或?qū)⑨惖臍溲趸镌诳諝庵杏?00℃煅燒，也可將釔的碳酸鹽在空氣中于800～900℃煅燒而得。

　　氧化釔的物理化學(xué)性質(zhì)

　　(1)摩爾質(zhì)量是225.82g/mol，密度5.01g/cm3;

　　(2)熔點(diǎn)2410℃，沸點(diǎn) 4300℃，熱穩(wěn)定性好;

　　(3)物理和化學(xué)穩(wěn)定性好，具有較好的耐腐蝕性;

　　(4)熱導(dǎo)率高，在300K時(shí)熱導(dǎo)率可達(dá)27W/(m⋅K)，大約是釔鋁石榴石(Y3Al5O12)晶體熱導(dǎo)率的2倍，高熱導(dǎo)率對(duì)其作為激光器工作介質(zhì)非常有利;

　　(5)光學(xué)透明范圍寬(0.29~8μm)，在可見(jiàn)光區(qū)理論透光率可達(dá)80%以上;

　　(6)聲子能量低，拉曼光譜最強(qiáng)峰位于377cm-1，有利于降低無(wú)輻射躍遷幾率，提高上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率;

　　(7)在2200℃以下，Y2O3為立方相，不存在雙折射。在波長(zhǎng)1050nm折射率為1.89。在2200℃以上轉(zhuǎn)變?yōu)榱较?

　　(8)Y2O3能隙非常寬，高達(dá)5.5eV，摻雜的三價(jià)稀土發(fā)光離子的能級(jí)處于Y2O3的價(jià)帶和導(dǎo)帶之間，在費(fèi)米能級(jí)之上，從而形成分立發(fā)光中心;

　　(9)Y2O3作為基質(zhì)材料，可以容納高濃度的三價(jià)稀土離子摻雜進(jìn)入，并取代Y3+離子，而不引起其結(jié)構(gòu)的變化。

　　氧化釔的用途

　　氧化釔是彩色電視用的紅基色熒光粉的原料.摻銪(Eu)的氧化釔Y2O3：Eu是效率很高的電視熒光粉，它大大提高了彩色電視的質(zhì)量.60年代中期以前，彩色電視用的是Zn0.2Cd0.8S：Ag.這種材料發(fā)出峰值在650nm附近的寬譜帶。由于發(fā)光能量很大一部分分布在長(zhǎng)于620nm的紅區(qū)，流明當(dāng)量極低，要和藍(lán)、綠光匹配組成白光，就須加大對(duì)應(yīng)紅色發(fā)光的電子槍電流，造成紅、綠、藍(lán)相應(yīng)的三支電子槍電流的極端不平衡.因此這種電視屏的亮度不可能很高.Y2O3：Eu的特點(diǎn)是，發(fā)光是線譜，能量集中在611nm附近.這個(gè)波長(zhǎng)的流明當(dāng)量較高，色度又足夠紅，因而Y2O3：Eu的發(fā)光流明效率超過(guò)Zn0.2Cd0.8S：Ag60%以上.這就解決了三支電子槍電流的均衡問(wèn)題，使彩色電視屏的亮度有很大的提高，為彩色電視也為其它彩色顯示器件的應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊的市場(chǎng).

　　制備高介電氧化釔薄膜。包括如下步驟：稱取可溶性的釔鹽，量取溶劑，配置濃度為0.01-0.5摩爾/升的氧化釔前驅(qū)體溶液，經(jīng)過(guò)0.1-3小時(shí)的磁力攪拌和超聲分散形成澄清透明的氧化釔前驅(qū)體溶液;制備氧化釔薄膜：將氧化釔前驅(qū)體溶液涂覆到清洗好的襯底上形成氧化釔前驅(qū)體薄膜，進(jìn)行50-150℃的預(yù)熱處理，然后經(jīng)過(guò)一定功率、時(shí)間和溫度的光波退火，根據(jù)氧化釔薄膜的厚度要求可多次涂覆前驅(qū)體氧化釔溶液并退火處理，即得到氧化釔介電薄膜。本發(fā)明所得氧化釔薄膜介電性能高，在晶體管、電容器等微電子領(lǐng)域有重要應(yīng)用前景。通過(guò)本發(fā)明的工藝可以避免通常的高溫溶液工藝、工藝周期長(zhǎng)或昂貴設(shè)備等，成本低，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

　　偶聯(lián)接枝聚合改性納米氧化釔潤(rùn)滑材料，包括下列步驟：a、將納米氧化釔分散于溶劑中，常溫下超聲攪拌，過(guò)濾，得到活化的納米氧化釔;b、將活化的納米氧化釔超聲分散于溶劑中，加入硅烷偶聯(lián)劑和冰乙酸，在70℃下，超聲分散，得到氧化釔/硅烷懸浮液;c、將氧化釔/硅烷懸浮液過(guò)濾、干燥，得到硅烷偶聯(lián)劑改性的氧化釔;d、將硅烷偶聯(lián)劑改性的氧化釔超聲分散于溶劑中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下加熱到75℃，加入單體和引發(fā)劑，反應(yīng)6~8個(gè)小時(shí)，再過(guò)濾干燥，得到改性的納米氧化釔。通過(guò)上述方式，本發(fā)明步驟簡(jiǎn)單合理，采用該方法制得的改性納米氧化釔用作潤(rùn)滑添加劑，環(huán)保，且具有較高的分散穩(wěn)定性和較好的抗磨減摩性能。

　　制備氧化釔透明透波薄壁陶瓷管，工藝流程依次為氧化釔陶瓷漿料的制備、真空處理、成型、脫模、干燥、燒成，其特征在于：氧化釔陶瓷漿料的組分及重量配比為：氧化釔復(fù)合陶瓷粉體30-90wt%、有機(jī)溶液9.5-45wt%、分散劑0-15wt%、PH值調(diào)整劑0-5wt%、引發(fā)劑0.5-5wt%、外加催化劑0-5wt%混合而成，成型工序?yàn)閷⒄婵仗幚砗蟮难趸愄沾蓾{料注入離心注凝成型機(jī)的料筒中凝固成型。本發(fā)明由于成型工序采用注凝成型技術(shù)，其特點(diǎn)是適合制備復(fù)雜形狀、大尺寸氧化釔透明陶瓷，簡(jiǎn)化、方便了氧化釔透明透波薄壁陶瓷管的制備，操作方便，生產(chǎn)周期短，勞動(dòng)工作量小，生產(chǎn)效率高，生坯強(qiáng)度高，生產(chǎn)成品率高，產(chǎn)品性能優(yōu)越，特別適宜工業(yè)化大生產(chǎn)。

　　氧化釔粉體的制備方法

　　制備稀土氧化物常采用液相沉淀法，液相沉淀法主要包括草酸鹽沉淀法、碳酸氫銨沉淀法、尿素水解法、氨水沉淀法。另外噴霧造粒法也是目前比較受到廣泛關(guān)注的制備方法。

　　1.草酸鹽沉淀法

　　草酸鹽沉淀法制備的稀土氧化物晶化程度高且晶型好、過(guò)濾速度快、雜質(zhì)含量低、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，是工業(yè)生產(chǎn)中制備高純度稀土氧化物的常用方法。

　　2.碳酸氫銨沉淀法

　　碳酸氫銨是一種廉價(jià)的沉淀劑，過(guò)去人們常利用碳酸氫銨沉淀法從稀土礦的浸出液中制備混合稀土碳酸鹽。目前工業(yè)上采用碳酸氫銨沉淀法制備稀土氧化物。碳酸氫銨沉淀法一般是在一定溫度下將碳酸氫銨固體或溶液加入氯化稀土溶液中，經(jīng)陳化、洗滌、干燥、灼燒得到其氧化物，但是由于碳酸氫銨沉淀過(guò)程中產(chǎn)生大量的氣泡，而且沉淀反應(yīng)過(guò)程中pH值不恒定，形核速率或快或慢不利于晶體的長(zhǎng)大，要想得到理想粒度和形貌的氧化物，必須嚴(yán)格控制反應(yīng)條件。

　　3.尿素沉淀法

　　尿素沉淀法在于制備氧化稀土中的應(yīng)用也十分普遍，不僅廉價(jià)，操作簡(jiǎn)單，而且尿素沉淀法很有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)前驅(qū)體反應(yīng)成核和顆粒生長(zhǎng)的精確控制，從而尿素沉淀法越來(lái)越受到人們的青睞，目前引起了不少學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究。

　　4.噴霧造粒法

　　噴霧造粒技術(shù)因具有較高的自動(dòng)化、較高的生產(chǎn)效率高以及坯粉質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，因此噴霧造粒法成為常用的粉體造粒法。

　　近年來(lái)稀土在傳統(tǒng)領(lǐng)域中的消費(fèi)基本沒(méi)變化，而在新材料領(lǐng)域中的應(yīng)用明顯增加。納米Y2O3作為一種新型材料，具有更加廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。現(xiàn)今，制備納米Y2O3材料的方法較多，主要分為三大類：液相法、氣相法以及固相法，其中以液相法制備Y2O3應(yīng)用最為廣泛，又分為：噴霧熱解、水熱合成、微乳液、溶膠-凝膠、燃燒合成以及沉淀等。而納米氧化釔球形化后，將具有更高的比表面積、表面能以及更好的流動(dòng)性與分散性，值得重點(diǎn)研究。

　　氧化釔的制備方法

　　從氧化釔穩(wěn)定氧化鋯固熔體廢物中回收氧化鋯和氧化釔。包括將固熔體廢物制備粉料，酸化焙燒，熔塊浸出，濃縮結(jié)晶，水溶沉淀，煅燒等工序：

　　1.1制備粉料：將氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯固熔體廢物干燥脫水，剔除夾雜物，粉碎至-0.175mm，制得粉料;

　　1.2酸化焙燒：將所述粉料與硫酸和酸化助劑硫酸銨按固液比為1∶2.5～3.5∶1.25～1.50裝入反應(yīng)鍋內(nèi)混合均勻，在200～320℃溫度下酸化焙燒30～50min，制得酸化熔塊料;

　　1.3熔塊浸出：將所述酸化熔塊料用水或/和步驟1.4結(jié)晶得到的母液進(jìn)行浸取，固液比為1∶2.5～3，溫度為85～95℃，浸出時(shí)間45～60min，浸出結(jié)束后進(jìn)行固液分離得鋯釔清液;

　　1.4濃縮、結(jié)晶：將所述鋯釔清液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，控制濃縮料液含Zr+42.5～2.8mol/L酸度[H+]5.8～6.5mol/L，冷卻結(jié)晶，分離母液獲得硫酸鋯晶體，釔留在母液中;

　　1.5制備氧化釔：將步驟1.4的母液用氨水中和至pH8～9，經(jīng)過(guò)濾、洗滌得粗氫氧化釔，以鹽酸溶解粗氫氧化釔制得釔溶液，將釔溶液凈化提純后，加熱至80～90℃，控制pH1～2，加入2.5倍于Y2O3量的草酸，沉淀得草酸釔，將草酸釔在800～900℃下煅燒2～3h，獲得氧化釔。