【原创】高端制造,缺“钇”不可吗?


来源:中国粉体网   空青

[导读]  一个“钇”,如何卡住高端制造?

中国粉体网讯  钇是一种化学性质较活泼的银白色金属,它主要通过金属钙热还原氟化钇获得,在空气中易氧化失去金属光泽。就工业形态而言,钇并不总是以“金属钇”形式被使用,更多时候是以氧化钇(Y2O3)等化合物进入下游稀土产业链。


同时钇也是第一个被发现的稀土元素,由于其优异的物理化学性能,成为世界各国工业生产的重要添加剂,默默支撑着现代工业。


真正让钇闯进全球视野,是高端领域对钇的依赖,以及中国对它的控制。


2025年4月,中国商务部、海关总署联合发布公告,对钐、钆、铽、镝、镥、钪、钇等7类中重稀土相关物项实施出口管制。



稀土钇主要分布在中国、俄罗斯、美国、澳大利亚等国家,其中,约40%集中分布在中国。而现如今,中国不仅拥有全球最大的稀土储量,更关键的是,掌控了全球超过90%的稀土精炼和分离产能。


美国地质调查局数据显示,2019年至2023年间,美国超过90%的钇进口来自中国,管制措施生效后,美国直接进口几乎停滞。


2026年1月,中国商务部正式收紧对日两用物项出口管制,氧化钇被纳入管制清单,对日出口审批全面从严。


2024年-2026年中国稀土行业核心监管相关政策


海关总署数据显示,2026年1-5月,中国对日氧化钇出口量同比暴跌97.67%。曾经作为中国氧化钇第一大出口目的地的日本,如今几乎丧失稳定原料来源。


狂飙的氧化钇


受中国稀土管制影响,2025年以来海外氧化钇价格持续走高,据亚洲金属网,氧化钇价格从2025年1月的7.9美元/kg增长至2026年5月得441美元/kg,增长55倍。


日本进口的氧化钇,消耗量最大的前三个行业,分别是电子陶瓷、荧光粉与显示相关、半导体产业,都是核心支柱产业。氧化钇价格暴涨,日方的成本也要跟着上涨,最终会削弱日方产品在市场上的竞争力。


截至目前,海外氧化钇现货价格较年初暴涨3.4倍,日系氧化锆厂商生产成本彻底失控,只能通过大幅上调售价转嫁压力。


上游关键战略原料断供,下游高端制造产能能直接清零。


6月17日,国内口腔耗材龙头爱迪特公司在投资者互动平台正式确认,收到全球高端齿科氧化锆粉体巨头日本东曹(Tosoh)的正式通知——全面停止对华高端氧化锆粉体供货。


此次东曹的断供,不是常规的商业减产或设备检修,而是被动停产——氧化钇严重缺货。


在齿科领域,氧化锆陶瓷是理想的口腔修复材料。在热力学上,纯ZrO2有三种不同的晶型:单斜氧化锆(m-ZrO2)、四方氧化锆(t-ZrO2)、立方氧化锆(c-ZrO2),它们分别稳定存在于低温、中温、高温区,其中t-ZrO2、c-ZrO2是无法在室温下存在。


ZrO2的相变伴随着较大的温度滞回体积变化,因此,任何纯ZrO2制成的部件在烧结完成冷却过程中都会发生崩解,这增加了部件发生灾难性失效的几率,从而限制了其应用。此外,由于ZrO2具有较差的导电率,使用传统放电机制(EDM)加工ZrO2也带来了一些问题。为避免体积效应的出现,就需要阻止氧化锆在温度变化的过程中发生相变反应,经过前人不懈的努力,最终寻找到了室温温度下四方氧化锆的方法——离子掺杂稳定氧化锆。


稳定剂主要为稀土氧化物(Y2O3、CeO2等)及碱土金属氧化物(CaO、MgO等)。其中,氧化钇是最重要、最常用的稳定剂,目前齿科氧化锆陶瓷材料为氧化钇稳定氧化锆(YSZ),其中,氧化钇(Y2O3)作为稳定剂发挥着不可或缺的作用,添加量达到3%~5%。


可以见得,整个氧化锆产业链的核心痛点,又聚焦到氧化钇上了。没有它,任何先进的粉体产线无法生产出合格的高端产品。


高端制造领域离不开钇


东曹的停供,只是冰山一角。


航空航天领域


除了在牙科修复领域的应用,YSZ陶瓷材料由于具备低热导、高熔点、化学稳定性好等优势,成为热障涂层陶瓷层的首选材料之一,被广泛应用于热障涂层中。过去30年,YSZ一直是热障涂层的绝对主力,广泛应用于F-22、F-35、歼-20等先进战机的发动机,以及GE、罗罗、普惠的民用航空发动机。美国航空航天工业协会(AIA)表示,钇对世界上最先进的喷气发动机至关重要。该组织的国际事务副总裁达克·哈德威克透露:“目前,我们的供应链在很大程度上依赖从中国进口——这种依赖在短缺加剧的情况下导致成本上升。”


半导体设备


芯片制造的几百道工序里,等离子刻蚀是最凶险的环节之一。Y2O3的高熔点和热稳定性使其在等离子体刻蚀环境中能长期保持优异的防护性能,是目前在等离子体刻蚀防护领域中应用最广泛的材料之一。Y2O3的最大优点是其在氟基等离子体中反应较慢,能够保持涂层表面的稳定性,这使其在8英寸及以上刻蚀设备中具有良好的应用前景。


MLCC领域


MLCC主要使用钛酸钡(BaTiO3)作为介质材料,钛酸钡存在温漂大、介损高、耐压差等先天缺陷,必须掺杂微量稀土氧化物进行晶格改性。中国银河证券分析表示,氧化钇是MLCC粉料制备环节消耗量最大的掺杂材料,镝、铽则是车规级、AI高压场景MLCC生产的关键添加原料。国内落地稀土出口管控措施后,日韩企业采购相关稀土原料难度显著提升。


光学与激光


目前,稀土钇元素在晶体材料方面的应用最为广泛,如钇铝石榴石(Y3Al5O12)、钒酸钇(YVO4)单晶、硅酸钇晶体(YSiO)等。其中,YAG作为一种人工合成的无色透明状晶体,具有硬度高、熔点高、物理化学性质稳定的特点,成为了目前应用最广泛的一类激光晶体材料。


除了军事领域,利用钇铁石榴石,可制成太赫兹频段的关键无源器件,解决6G高频信号的干扰与单向传输难题。虽然这些并非必需组件,但也能影响6G网络的性能。


为什么缺“钇”不可?


据使用钇原料产品的日本企业表示:“很难用其他材料代替,目前尚未出现明显减少采购的动向”。另有数据显示,在美国进口的含钇材料或氧化钇产品中,约65%产自日本。


回到最初的问题:高端制造,缺“钇”不可吗?


技术上不可替代。氧化钇在先进陶瓷应用中扮演着“稳定剂”、“掺杂剂”、“烧结助剂”等多重角色。一方面由于氧化钇作为重稀土自身独特的性能外,也是最具性价比的重稀土材料;另一方面,考虑添加重稀土元素在陶瓷粉体中是为了赋予陶瓷特殊的功能性。



供应链上掌握绝对控制权。在稀土钇这条产业链上,形成了一个奇特的“沙漏”结构:上游资源来源地众多,下游应用端极其广泛,但中间最关键的“加工”环节,却被紧紧地捏在了一个地方。这是一种结构性的、战略性的供应链权力。


连锁反应的深度。钇绝非普通的大宗金属,而是卡位在半导体制造链条、高温发动机涂层、航空航天部件、电子与高性能工业应用这些极高工业门槛场景里的不可或缺关键材料。


来源:

格隆:全线飙涨!氧化锆疯了

投融一隅:为什么说氧化钇等是陶瓷达到高端性能指标的关键?

吴晓波频道:钇暴涨1500%,发生了什么?

张晓旭等:齿科氧化锆陶瓷水热稳定性研究进展

中国粉体网


(中国粉体网编辑整理/空青)

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作者:空青

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