氧(yang)(yang)化(hua)釔(Y2O3)是一種不溶于(yu)(yu)水(shui)和堿、溶于(yu)(yu)酸的白色稀(xi)土氧(yang)(yang)化(hua)物，典型(xing)的C型(xing)稀(xi)土倍半氧(yang)(yang)化(hua)物，是體(ti)心立(li)(li)方(fang)(fang)結構。氧(yang)(yang)化(hua)釔化(hua)學(xue)式Y2O3。分子(zi)量225.81。淺黃色立(li)(li)方(fang)(fang)系晶體(ti)或粉末。熔點2410℃，相對(dui)密度5.01。制法：用(yong)氨(an)水(shui)將(jiang)釔鹽(yan)溶液的pH調至(zhi)2，在(zai)攪拌下(xia)加(jia)飽(bao)和草酸或草酸銨溶液至(zhi)沉淀完全，然后于(yu)(yu)水(shui)浴上加(jia)熱(re)熟化(hua)，過濾，在(zai)110℃干燥后，于(yu)(yu)空氣中(zhong)在(zai)900～1000℃煅(duan)燒，或將(jiang)釔的氫氧(yang)(yang)化(hua)物在(zai)空氣中(zhong)于(yu)(yu)900℃煅(duan)燒，也可將(jiang)釔的碳酸鹽(yan)在(zai)空氣中(zhong)于(yu)(yu)800～900℃煅(duan)燒而(er)得。

　　氧化(hua)(hua)釔的物理化(hua)(hua)學(xue)性質(zhi)

　　(1)摩(mo)爾質量是225.82g/mol，密度(du)5.01g/cm3;

　　(2)熔點2410℃，沸點 4300℃，熱穩(wen)定性好;

　　(3)物理(li)和(he)化學穩定性(xing)好(hao)，具有(you)較(jiao)好(hao)的耐腐蝕(shi)性(xing);

　　(4)熱(re)導率高，在(zai)300K時熱(re)導率可(ke)達27W/(m⋅K)，大約是釔鋁石榴(liu)石(Y3Al5O12)晶體熱(re)導率的2倍，高熱(re)導率對其作(zuo)為激(ji)光器工作(zuo)介質(zhi)非(fei)常有利;

　　(5)光(guang)學透(tou)明范圍寬(0.29~8μm)，在可見光(guang)區理論透(tou)光(guang)率可達80%以上;

　　(6)聲子能量(liang)低，拉曼光譜最強峰(feng)位于377cm-1，有利于降低無輻射躍(yue)遷(qian)幾(ji)率，提高(gao)上轉換(huan)發光效率;

　　(7)在(zai)(zai)2200℃以(yi)下，Y2O3為立方相，不存在(zai)(zai)雙折射(she)。在(zai)(zai)波(bo)長1050nm折射(she)率為1.89。在(zai)(zai)2200℃以(yi)上轉變為六(liu)方相;

　　(8)Y2O3能隙(xi)非常寬，高達(da)5.5eV，摻雜的三價稀土發光離(li)子的能級(ji)處于Y2O3的價帶和導帶之(zhi)(zhi)間，在費米能級(ji)之(zhi)(zhi)上，從而形成分立(li)發光中心;

　　(9)Y2O3作為基(ji)質材料，可以容(rong)納高濃(nong)度的(de)三價(jia)稀(xi)土離(li)子摻(chan)雜進入，并取代(dai)Y3+離(li)子，而不引起其結構(gou)的(de)變化。

　　氧化釔的用途

　　氧化(hua)釔是(shi)彩(cai)(cai)(cai)色(se)(se)電(dian)(dian)視(shi)用(yong)的(de)(de)(de)紅基色(se)(se)熒(ying)光(guang)粉(fen)的(de)(de)(de)原(yuan)料.摻銪(Eu)的(de)(de)(de)氧化(hua)釔Y2O3：Eu是(shi)效(xiao)率很高的(de)(de)(de)電(dian)(dian)視(shi)熒(ying)光(guang)粉(fen)，它(ta)大大提高了(le)彩(cai)(cai)(cai)色(se)(se)電(dian)(dian)視(shi)的(de)(de)(de)質量(liang)(liang).60年(nian)代(dai)中(zhong)期以(yi)前(qian)，彩(cai)(cai)(cai)色(se)(se)電(dian)(dian)視(shi)用(yong)的(de)(de)(de)是(shi)Zn0.2Cd0.8S：Ag.這(zhe)種材料發出峰值在(zai)650nm附近(jin)(jin)的(de)(de)(de)寬(kuan)譜帶(dai)。由于(yu)發光(guang)能(neng)量(liang)(liang)很大一部分分布在(zai)長(chang)于(yu)620nm的(de)(de)(de)紅區，流(liu)明當量(liang)(liang)極(ji)低(di)，要和藍、綠光(guang)匹配組成白光(guang)，就須加(jia)大對應(ying)(ying)紅色(se)(se)發光(guang)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子槍電(dian)(dian)流(liu)，造成紅、綠、藍相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)三(san)支電(dian)(dian)子槍電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)極(ji)端不平衡.因此(ci)這(zhe)種電(dian)(dian)視(shi)屏的(de)(de)(de)亮(liang)度(du)(du)不可(ke)能(neng)很高.Y2O3：Eu的(de)(de)(de)特點是(shi)，發光(guang)是(shi)線譜，能(neng)量(liang)(liang)集中(zhong)在(zai)611nm附近(jin)(jin).這(zhe)個波長(chang)的(de)(de)(de)流(liu)明當量(liang)(liang)較高，色(se)(se)度(du)(du)又足夠紅，因而Y2O3：Eu的(de)(de)(de)發光(guang)流(liu)明效(xiao)率超過Zn0.2Cd0.8S：Ag60%以(yi)上.這(zhe)就解(jie)決了(le)三(san)支電(dian)(dian)子槍電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)均衡問題，使(shi)彩(cai)(cai)(cai)色(se)(se)電(dian)(dian)視(shi)屏的(de)(de)(de)亮(liang)度(du)(du)有(you)很大的(de)(de)(de)提高，為彩(cai)(cai)(cai)色(se)(se)電(dian)(dian)視(shi)也(ye)為其它(ta)彩(cai)(cai)(cai)色(se)(se)顯(xian)示(shi)器件的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)開(kai)辟(pi)了(le)廣(guang)闊的(de)(de)(de)市場.

　　制備(bei)高介(jie)電氧化(hua)(hua)釔(yi)薄(bo)(bo)膜。包括如(ru)下(xia)步驟(zou)：稱取可溶(rong)性(xing)的(de)釔(yi)鹽，量取溶(rong)劑，配(pei)置濃(nong)度為0.01-0.5摩爾/升的(de)氧化(hua)(hua)釔(yi)前(qian)(qian)(qian)(qian)驅(qu)體(ti)(ti)(ti)溶(rong)液(ye)(ye)，經過0.1-3小(xiao)時(shi)的(de)磁力攪拌和超聲分散形(xing)成(cheng)(cheng)澄清透明(ming)的(de)氧化(hua)(hua)釔(yi)前(qian)(qian)(qian)(qian)驅(qu)體(ti)(ti)(ti)溶(rong)液(ye)(ye);制備(bei)氧化(hua)(hua)釔(yi)薄(bo)(bo)膜：將(jiang)氧化(hua)(hua)釔(yi)前(qian)(qian)(qian)(qian)驅(qu)體(ti)(ti)(ti)溶(rong)液(ye)(ye)涂覆到(dao)(dao)清洗(xi)好(hao)的(de)襯底上形(xing)成(cheng)(cheng)氧化(hua)(hua)釔(yi)前(qian)(qian)(qian)(qian)驅(qu)體(ti)(ti)(ti)薄(bo)(bo)膜，進(jin)行(xing)50-150℃的(de)預熱處(chu)理(li)，然后經過一定功率、時(shi)間和溫度的(de)光波退(tui)火，根據(ju)氧化(hua)(hua)釔(yi)薄(bo)(bo)膜的(de)厚度要求可多(duo)次(ci)涂覆前(qian)(qian)(qian)(qian)驅(qu)體(ti)(ti)(ti)氧化(hua)(hua)釔(yi)溶(rong)液(ye)(ye)并退(tui)火處(chu)理(li)，即得到(dao)(dao)氧化(hua)(hua)釔(yi)介(jie)電薄(bo)(bo)膜。本(ben)(ben)發(fa)明(ming)所(suo)得氧化(hua)(hua)釔(yi)薄(bo)(bo)膜介(jie)電性(xing)能高，在晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管、電容器等(deng)微電子領域有重(zhong)要應用(yong)前(qian)(qian)(qian)(qian)景。通過本(ben)(ben)發(fa)明(ming)的(de)工(gong)藝(yi)可以避免通常的(de)高溫溶(rong)液(ye)(ye)工(gong)藝(yi)、工(gong)藝(yi)周(zhou)期(qi)長或昂貴(gui)設備(bei)等(deng)，成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)低，適(shi)合(he)工(gong)業化(hua)(hua)大規模(mo)生(sheng)產(chan)。

　　偶(ou)聯(lian)接枝聚合(he)改性(xing)納(na)米(mi)氧化(hua)(hua)(hua)釔(yi)潤滑(hua)材(cai)料，包括下列步(bu)驟：a、將(jiang)納(na)米(mi)氧化(hua)(hua)(hua)釔(yi)分散于溶(rong)劑中，常溫下超聲攪拌(ban)，過(guo)濾(lv)，得(de)(de)到活化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)納(na)米(mi)氧化(hua)(hua)(hua)釔(yi);b、將(jiang)活化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)納(na)米(mi)氧化(hua)(hua)(hua)釔(yi)超聲分散于溶(rong)劑中，加(jia)(jia)入(ru)硅(gui)烷(wan)(wan)偶(ou)聯(lian)劑和冰(bing)乙(yi)酸(suan)，在(zai)70℃下，超聲分散，得(de)(de)到氧化(hua)(hua)(hua)釔(yi)/硅(gui)烷(wan)(wan)懸(xuan)浮(fu)(fu)液(ye);c、將(jiang)氧化(hua)(hua)(hua)釔(yi)/硅(gui)烷(wan)(wan)懸(xuan)浮(fu)(fu)液(ye)過(guo)濾(lv)、干(gan)燥(zao)，得(de)(de)到硅(gui)烷(wan)(wan)偶(ou)聯(lian)劑改性(xing)的(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)釔(yi);d、將(jiang)硅(gui)烷(wan)(wan)偶(ou)聯(lian)劑改性(xing)的(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)釔(yi)超聲分散于溶(rong)劑中，在(zai)氮氣(qi)保護條件下加(jia)(jia)熱到75℃，加(jia)(jia)入(ru)單體和引發(fa)(fa)劑，反應6~8個小(xiao)時，再過(guo)濾(lv)干(gan)燥(zao)，得(de)(de)到改性(xing)的(de)(de)納(na)米(mi)氧化(hua)(hua)(hua)釔(yi)。通過(guo)上述方式，本(ben)發(fa)(fa)明(ming)步(bu)驟簡單合(he)理，采(cai)用(yong)該方法制(zhi)得(de)(de)的(de)(de)改性(xing)納(na)米(mi)氧化(hua)(hua)(hua)釔(yi)用(yong)作潤滑(hua)添加(jia)(jia)劑，環保，且具有較高的(de)(de)分散穩定性(xing)和較好的(de)(de)抗磨減摩性(xing)能(neng)。

　　制(zhi)備氧(yang)化(hua)(hua)釔(yi)(yi)透明(ming)透波薄壁陶(tao)瓷(ci)(ci)管(guan)，工藝流程依次為氧(yang)化(hua)(hua)釔(yi)(yi)陶(tao)瓷(ci)(ci)漿料的(de)制(zhi)備、真(zhen)(zhen)空處(chu)理(li)、成(cheng)型(xing)、脫(tuo)模(mo)、干燥、燒(shao)成(cheng)，其特(te)征在于：氧(yang)化(hua)(hua)釔(yi)(yi)陶(tao)瓷(ci)(ci)漿料的(de)組分及重量(liang)配比為：氧(yang)化(hua)(hua)釔(yi)(yi)復合(he)(he)陶(tao)瓷(ci)(ci)粉(fen)體30-90wt%、有(you)機溶液(ye)9.5-45wt%、分散劑(ji)0-15wt%、PH值調整劑(ji)0-5wt%、引(yin)發(fa)劑(ji)0.5-5wt%、外加催化(hua)(hua)劑(ji)0-5wt%混合(he)(he)而(er)成(cheng)，成(cheng)型(xing)工序(xu)為將真(zhen)(zhen)空處(chu)理(li)后的(de)氧(yang)化(hua)(hua)釔(yi)(yi)陶(tao)瓷(ci)(ci)漿料注(zhu)(zhu)入離(li)心注(zhu)(zhu)凝成(cheng)型(xing)機的(de)料筒中(zhong)凝固(gu)成(cheng)型(xing)。本發(fa)明(ming)由于成(cheng)型(xing)工序(xu)采用注(zhu)(zhu)凝成(cheng)型(xing)技(ji)術(shu)，其特(te)點是適合(he)(he)制(zhi)備復雜形狀、大尺(chi)寸氧(yang)化(hua)(hua)釔(yi)(yi)透明(ming)陶(tao)瓷(ci)(ci)，簡化(hua)(hua)、方便(bian)了氧(yang)化(hua)(hua)釔(yi)(yi)透明(ming)透波薄壁陶(tao)瓷(ci)(ci)管(guan)的(de)制(zhi)備，操(cao)作(zuo)方便(bian)，生(sheng)(sheng)產(chan)周期短，勞(lao)動工作(zuo)量(liang)小，生(sheng)(sheng)產(chan)效率(lv)高(gao)(gao)，生(sheng)(sheng)坯強度高(gao)(gao)，生(sheng)(sheng)產(chan)成(cheng)品(pin)率(lv)高(gao)(gao)，產(chan)品(pin)性能優越(yue)，特(te)別(bie)適宜工業(ye)化(hua)(hua)大生(sheng)(sheng)產(chan)。

　　氧化釔粉(fen)體的制(zhi)備(bei)方(fang)法

　　制(zhi)備稀土氧化物常(chang)采用液(ye)相(xiang)沉(chen)淀法(fa)(fa)(fa)，液(ye)相(xiang)沉(chen)淀法(fa)(fa)(fa)主要包括草(cao)酸鹽(yan)沉(chen)淀法(fa)(fa)(fa)、碳酸氫銨沉(chen)淀法(fa)(fa)(fa)、尿素水(shui)解法(fa)(fa)(fa)、氨水(shui)沉(chen)淀法(fa)(fa)(fa)。另外噴霧(wu)造(zao)粒法(fa)(fa)(fa)也(ye)是目(mu)前比較受到廣泛關注的制(zhi)備方法(fa)(fa)(fa)。

　　1.草酸鹽沉(chen)淀(dian)法

　　草酸鹽沉淀法制備的稀土氧(yang)化(hua)物晶(jing)(jing)化(hua)程度高且晶(jing)(jing)型(xing)好、過濾速度快、雜質含量低(di)、易于操作(zuo)等優點，是(shi)工業生產(chan)中制備高純(chun)度稀土氧(yang)化(hua)物的常用(yong)方法。

　　2.碳酸氫銨沉淀法(fa)

　　碳(tan)酸氫銨(an)(an)是(shi)一種廉價的(de)(de)沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)劑，過(guo)去人們(men)常利用碳(tan)酸氫銨(an)(an)沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)法(fa)(fa)從稀(xi)(xi)土(tu)礦的(de)(de)浸(jin)出液(ye)中(zhong)制備(bei)混合(he)稀(xi)(xi)土(tu)碳(tan)酸鹽(yan)。目前(qian)工業(ye)上(shang)采用碳(tan)酸氫銨(an)(an)沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)法(fa)(fa)制備(bei)稀(xi)(xi)土(tu)氧(yang)化物(wu)。碳(tan)酸氫銨(an)(an)沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)法(fa)(fa)一般是(shi)在一定溫度下將碳(tan)酸氫銨(an)(an)固(gu)體或(huo)溶液(ye)加入氯化稀(xi)(xi)土(tu)溶液(ye)中(zhong)，經陳化、洗(xi)滌、干燥、灼(zhuo)燒得到(dao)其氧(yang)化物(wu)，但是(shi)由于碳(tan)酸氫銨(an)(an)沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)過(guo)程中(zhong)產(chan)生(sheng)大(da)量的(de)(de)氣(qi)泡，而且沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)反應過(guo)程中(zhong)pH值不恒定，形核(he)速率或(huo)快或(huo)慢(man)不利于晶體的(de)(de)長大(da)，要想得到(dao)理(li)想粒度和形貌的(de)(de)氧(yang)化物(wu)，必須嚴格控制反應條件。

　　3.尿素沉淀法

　　尿(niao)(niao)素沉(chen)(chen)淀(dian)法在于制(zhi)備氧化稀土中(zhong)的(de)(de)應(ying)用也十分普遍，不(bu)(bu)僅廉(lian)價(jia)，操作簡單，而(er)且尿(niao)(niao)素沉(chen)(chen)淀(dian)法很有可能實現對(dui)前驅體反(fan)應(ying)成核(he)和(he)顆粒生長的(de)(de)精確(que)控制(zhi)，從而(er)尿(niao)(niao)素沉(chen)(chen)淀(dian)法越(yue)來越(yue)受到人們的(de)(de)青(qing)睞(lai)，目前引起了不(bu)(bu)少(shao)學者的(de)(de)廣(guang)泛關注和(he)研(yan)究。

　　4.噴霧造粒法

　　噴霧(wu)造(zao)(zao)粒(li)(li)技術因具(ju)有較高(gao)的自動化、較高(gao)的生產效(xiao)率(lv)高(gao)以及坯粉(fen)質量高(gao)等優點，因此噴霧(wu)造(zao)(zao)粒(li)(li)法(fa)成為常用的粉(fen)體造(zao)(zao)粒(li)(li)法(fa)。

　　近年來稀土(tu)在傳統領(ling)域中的(de)消費基本沒變化，而在新(xin)材料領(ling)域中的(de)應用(yong)明(ming)顯增加。納(na)米(mi)Y2O3作為(wei)一種新(xin)型材料，具有更加廣(guang)闊的(de)應用(yong)領(ling)域。現今，制備(bei)納(na)米(mi)Y2O3材料的(de)方法(fa)較多，主要分為(wei)三大(da)類：液相(xiang)法(fa)、氣相(xiang)法(fa)以(yi)(yi)(yi)及(ji)(ji)固相(xiang)法(fa)，其中以(yi)(yi)(yi)液相(xiang)法(fa)制備(bei)Y2O3應用(yong)最(zui)為(wei)廣(guang)泛，又分為(wei)：噴霧熱(re)解(jie)、水熱(re)合成、微乳液、溶膠-凝膠、燃燒合成以(yi)(yi)(yi)及(ji)(ji)沉淀等。而納(na)米(mi)氧化釔球(qiu)形化后，將具有更高(gao)的(de)比表面積、表面能以(yi)(yi)(yi)及(ji)(ji)更好的(de)流動性(xing)與分散性(xing)，值得重點(dian)研究。

　　氧化釔的制備方法

　　從氧(yang)化釔穩定氧(yang)化鋯(gao)固(gu)熔(rong)(rong)體(ti)廢物中回收氧(yang)化鋯(gao)和氧(yang)化釔。包(bao)括將固(gu)熔(rong)(rong)體(ti)廢物制備粉料，酸化焙燒(shao)，熔(rong)(rong)塊浸出(chu)，濃縮結(jie)晶，水溶(rong)沉淀，煅燒(shao)等工序：

　　1.1制備(bei)粉(fen)料(liao)：將氧化釔穩定的氧化鋯固熔(rong)體廢物干(gan)燥脫水，剔(ti)除夾雜物，粉(fen)碎至-0.175mm，制得粉(fen)料(liao);

　　1.2酸(suan)(suan)(suan)化焙燒：將所(suo)述(shu)粉料(liao)與硫酸(suan)(suan)(suan)和酸(suan)(suan)(suan)化助劑硫酸(suan)(suan)(suan)銨按(an)固液比為1∶2.5～3.5∶1.25～1.50裝入反應(ying)鍋內混合均勻，在(zai)200～320℃溫度下酸(suan)(suan)(suan)化焙燒30～50min，制(zhi)得酸(suan)(suan)(suan)化熔塊料(liao);

　　1.3熔塊浸(jin)(jin)出：將(jiang)所述(shu)酸(suan)化熔塊料用水或/和步驟1.4結晶得到的母液(ye)進行(xing)浸(jin)(jin)取，固(gu)(gu)液(ye)比為1∶2.5～3，溫(wen)度為85～95℃，浸(jin)(jin)出時間45～60min，浸(jin)(jin)出結束后進行(xing)固(gu)(gu)液(ye)分(fen)離得鋯(gao)釔清(qing)液(ye);

　　1.4濃(nong)縮、結晶(jing)：將所述鋯(gao)釔(yi)(yi)清(qing)液進行蒸(zheng)發濃(nong)縮，控制濃(nong)縮料液含Zr+42.5～2.8mol/L酸度[H+]5.8～6.5mol/L，冷卻結晶(jing)，分離(li)母(mu)液獲得硫酸鋯(gao)晶(jing)體，釔(yi)(yi)留在母(mu)液中;

　　1.5制備氧(yang)化(hua)(hua)釔(yi)(yi)(yi)：將(jiang)步驟1.4的母液用(yong)氨水中和至pH8～9，經過(guo)濾、洗滌得粗氫氧(yang)化(hua)(hua)釔(yi)(yi)(yi)，以鹽酸(suan)溶(rong)解粗氫氧(yang)化(hua)(hua)釔(yi)(yi)(yi)制得釔(yi)(yi)(yi)溶(rong)液，將(jiang)釔(yi)(yi)(yi)溶(rong)液凈化(hua)(hua)提純后，加(jia)(jia)熱至80～90℃，控制pH1～2，加(jia)(jia)入(ru)2.5倍于Y2O3量的草酸(suan)，沉淀得草酸(suan)釔(yi)(yi)(yi)，將(jiang)草酸(suan)釔(yi)(yi)(yi)在800～900℃下煅(duan)燒(shao)2～3h，獲得氧(yang)化(hua)(hua)釔(yi)(yi)(yi)。