Pourquoi cette terre rare critique reste irremplaçable

Selon des données récentes de la firme de recherche britannique Argus Media,Le prix de l'yttrium de terres rares sur le marché européen est passé d'environ 6 par kilogramme au début de 2025 à 6 par kilogramme au début de 2025 à 850 par kilogramme le 26 février., 2026 ̇ le niveau le plus élevé depuis que des données comparables sont devenues disponibles en 2012.

Une entreprise japonaise qui utilise des matières premières à base d'yttrium a fait cette remarque: " Il est très difficile de remplacer ce matériau par des alternatives, et il n'y a pas eu de réduction claire des volumes d'approvisionnement jusqu'à présent." D' autres données montrent qu' environ 65% des matières contenant de l' yttrium ou des produits contenant de l' oxyde d' yttrium importés aux États-Unis proviennent du Japon..

L'yttrium métallique est un métal blanc argenté chimiquement réactif produit principalement par réduction du fluorure d'yttrium avec du calcium métallique.Dans des conditions environnementales, l'yttrium métallique existe généralement sous des formes telles que Y2O3, YCl3, YH3, Y(OH) 3, et des composés intermétaux.

Parmi les éléments des terres rares, l'yttrium se distingue par son large éventail d'applications: il peut être utilisé dans les diodes électroluminescentes (LED) et les équipements laser médicaux,comme matériau de revêtement pour les composants des équipements de fabrication de semi-conducteurs, et dans les applications de défense comme un matériau qui améliore la résistance à la chaleur des moteurs d'avion.

L'yttrium est principalement distribué en Chine, en Inde, aux États-Unis, au Brésil et en Australie.La part de l'UE dans le marché mondial de l'électricité représente environ 43% du total mondialEn Chine, la province du Jiangxi occupe le premier rang en termes de réserves d'oxyde d'yttrium en raison de ses gisements de terres rares à forte adsorption d'ions d'yttrium.

Actuellement, l'yttrium des terres rares est le plus largement utilisé dans les matériaux cristallins, y compris le grenat d'aluminium d'yttrium (Y3Al5O12, YAG), l'orthovanadate d'yttrium (YVO4), les cristaux simples,et cristaux de silicate d'yttrium (YSiO)Parmi ceux-ci, le YAG est un cristal transparent synthétique incolore à haute dureté, point de fusion élevé,Les propriétés physiques et chimiques stables de l'acier laser sont devenues l'un des matériaux de cristal laser les plus utilisés.Les chercheurs dopent généralement le YAG avec des éléments de terres rares tels que Nd, Yb et Ce pour obtenir des produits tels que le YAG dopé au néodyme et le YAG dopé au cérium, élargissant ainsi leur gamme d'applications.

Au-delà des matériaux à cristaux laser, l'utilisation principale de l'yttrium de terres rares demeure dans les matériaux luminescents, en particulier les phosphores.Les phosphores à base d'yttrium présentent une forte capacité d'absorption de la lumière et un rendement de conversion élevé, les rendant adaptés aux écrans d'ordinateur, aux écrans à écran plat, aux lampes fluorescentes à trois bandes, aux LED et aux écrans d'intensification des rayons X.Les produits courants actuels comprennent des phosphores tricolores pour l'éclairage, les phosphores à longue persistance et les phosphores pour affichage d'informations.

Le point de fusion élevé et la stabilité thermique du Y2O3 lui permettent de maintenir d'excellentes performances de protection dans des environnements de gravure au plasma pendant de longues périodes,ce qui en fait l'un des matériaux les plus largement utilisés pour la protection par gravure au plasmaLe plus grand avantage du Y2O3 est sa vitesse de réaction lente dans les plasmas à base de fluor,qui contribue à maintenir la stabilité de la surface de revêtement, une propriété qui le rend particulièrement prometteur pour une utilisation dans des équipements de gravure de 8 pouces et plusEn outre, l'oxyde d'yttrium est un matériau céramique transparent dans la gamme de la lumière visible avec une transmission lumineuse élevée, ce qui le rend approprié pour une utilisation comme vitrage dans les équipements de gravure au plasma.

Le YAG offre non seulement une bonne stabilité chimique et des performances optiques, mais offre également une résistance mécanique plus élevée et une facilité de traitement par rapport au Y2O3.Bien que la résistance à la gravure au plasma du YAG soit légèrement inférieure à celle du Y2O3, il peut être utilisé comme matériau de fenêtre d'observation pour l'équipement de la chambre de gravure.

YF3 peut servir de couche protectrice lors de la gravure au plasma à base de F, supprimant une fluoration ultérieure du matériau et est considéré comme une alternative potentielle à Y2O3.les réactions chimiques entre le matériau de revêtement et le plasma de fluorocarbures dominentEn revanche, les revêtements YF3 maintiennent l'intégrité et la propreté de la surface.

Les YOF présentent une grande stabilité thermique et chimique, restant résistant à la décomposition même à des températures élevées et dans des environnements acides/alcalins forts.Il est considéré comme un matériau de revêtement résistant au plasma très prometteurEn outre, le coefficient de dilatation thermique du YOF est très proche de celui de l'aluminium.

L'oxyde d'yttrium est largement utilisé dans les applications biomédicales.ont fait leurs preuves en tant que matériaux de protection et sont largement utilisés dans les traitements antibactériens et anticancéreux, la protection du foie, l'administration de médicaments, les biosensors, la bioimagerie, l'imagerie par fluorescence et d'autres domaines médicaux.

En outre, les microsphères 90Y peuvent voyager avec le flux sanguin vers les tumeurs hépatiques, les détruisant efficacement par émission de rayons β.Ils permettent de frapper avec précision les tumeurs de l'intérieur..

L'industrie aérospatiale nécessite des matériaux légers de haute performance.les composites de carbure de silicium remplissent ces exigences mais subissent une oxydation dans des conditions de fonctionnement à haute températureUne solution consiste à appliquer des revêtements de protection en céramique sur le substrat. Researchers have used radio-frequency magnetron reactive sputtering to deposit Al₂O₃-Y₂O₃ coatings on Al-Y-coated surfaces and studied the oxidation behavior of Al₂O₃-Y₂O₃/Al-Y composite coatings at different temperatures and durationsLes résultats ont montré que ces revêtements présentent une excellente résistance aux chocs thermiques.

Ces dernières années, l'yttrium des terres rares a été largement utilisé comme additif dans l'acier et les alliages non ferreux dans le domaine métallurgique.Des traces d'yttrium peuvent modifier efficacement la teneur en inclusionLes phases de terres rares qui en résultent affinent la structure des grains, suppriment la séparation des éléments, améliorent l'uniformité microstructurelle et améliorent la densité des films d'oxyde d'alliage.Ces effets améliorent sensiblement les propriétés physiques et chimiques des différents alliages., y compris les propriétés mécaniques, les propriétés magnétiques, la résistance à la corrosion et la conductivité électrique, répondant aux exigences de performance des nouveaux matériaux dans l'aérospatiale, la défense,et autres champs.

Les supraconducteurs à base d'yttrium de terres rares sont devenus progressivement un composant important des supraconducteurs à haute température, attirant une attention de recherche étendue.Le YBCO est devenu un matériau supraconducteur de base, bien que sa technologie de préparation reste relativement immature, et d'autres améliorations de la stabilité et des performances du processus sont nécessaires pour la commercialisation.Les superhydrides de terres rares présentent une supraconductivité proche de la température ambiante sous haute pressionLes superhydrures d'yttrium, avec leurs riches stochiométries et leurs excellentes propriétés de supraconducteurs, sont des composés chimiques très puissants.ont suscité un intérêt important dans la communauté de recherche sur les superconducteurs.

Dans les piles à combustible à oxyde solide, l'yttrium est couramment utilisé dans les matériaux anodiques poreux tels que Ni-(Zr,Y) O2-X, atteignant des rendements de conversion de puissance supérieurs à 60%.

La poudre nanométrique Y2O3 peut être utilisée dans les condensateurs céramiques multicouches. Les diélectriques à base de BaTiO3 dopés Y2O3 conviennent aux condensateurs céramiques multicouches aux électrodes de nickel dont l'épaisseur est inférieure à 2 μm.

Les solutions solides ternaires de CeO2-ZrO2 dopées de nanoparticules Y2O3 présentent d'excellentes performances en tant que catalyseurs de stockage d'oxygène dans la catalyse des gaz d'échappement (tels que les catalyseurs à trois voies).

• Zhang Chi et al. Développement et applications de l'yttrium des terres rares, École de science et d'ingénierie des matériaux, Université de technologie de Shenyang, rapports sur les matériaux
• Préparation et caractérisation des sols d'yttrium et des poudres d'oxyde de terres rares, université de science et de technologie du Jiangxi, thèse de maîtrise
• Liu Zhili. Préparation et caractérisation contrôlables des nanopoudres d'oxyde d'yttrium, Université polytechnique de Shanghai, thèse de maîtrise
• Réseau de poudre de Chine (édité par Ping An)