Por qué esta tierra rara y crítica sigue siendo irremplazable

Según datos recientes de la firma de investigación con sede en el Reino Unido Argus Media,El precio del itrio de tierras raras en el mercado europeo aumentó de aproximadamente 6 por kilogramo a principios de 2025 a 6 por kilogramo a principios de 2025 a 850 por kilogramo el 26 de febrero., 2026

Una empresa japonesa que utiliza materias primas a base de itrio señaló: "Es muy difícil reemplazar este material con alternativas, y no ha habido una clara reducción en los volúmenes de adquisición hasta ahora." Otros datos muestran que aproximadamente el 65% de los materiales o productos de óxido de itrio que contienen itrio importados a los Estados Unidos provienen de Japón..

El itrio metálico es un metal blanco plateado químicamente reactivo producido principalmente por la reducción del fluoruro de itrio con calcio metálico.Bajo condiciones ambientales, el itrio metálico normalmente existe en formas como Y2O3, YCl3, YH3, Y(OH) 3, y compuestos intermetálicos.

Entre los elementos de tierras raras, el itrio destaca por su amplia gama de aplicaciones: puede utilizarse en diodos emisores de luz (LED) y equipos láser médicos,como material de recubrimiento para componentes de equipos de fabricación de semiconductores, y en aplicaciones de defensa como un material que mejora la resistencia al calor de los motores de aviones.

El itrio se distribuye principalmente en China, India, Estados Unidos, Brasil y Australia.El sector de la energía es el más importante del mundo, representando alrededor del 43% del total mundial.Dentro de China, la provincia de Jiangxi ocupa el primer lugar en reservas de óxido de itrio debido a sus depósitos de tierras raras de alta adsorción de iones de itrio.

Actualmente, el itrio de tierras raras se utiliza más ampliamente en materiales cristalinos, incluido el granate de aluminio de itrio (Y3Al5O12, YAG), el ortovanadato de itrio (YVO4), los cristales simples,y cristales de silicato de itrio (YSiO)Entre ellos, YAG ∙ un cristal transparente sintético incoloro con alta dureza, alto punto de fusión,y propiedades físicas y químicas estables se ha convertido en uno de los materiales de cristal láser más utilizadosLos investigadores suelen dopar YAG con elementos de tierras raras como Nd, Yb y Ce para obtener productos como YAG dopado con neodimio y YAG dopado con cerio, expandiendo así su rango de aplicación.

Más allá de los materiales de cristal láser, la aplicación principal del itrio de tierras raras sigue siendo en materiales luminiscentes, particularmente los fósforos.Los fósforos a base de itrio presentan una gran capacidad de absorción de la luz y una alta eficiencia de conversión, por lo que son adecuados para monitores de computadoras, pantallas planas, lámparas fluorescentes de tres bandas, LED y pantallas de intensificación de rayos X.Los productos principales actuales incluyen fósforos tricolores para iluminación, los fósforos de larga persistencia y los fósforos para pantallas de información.

El alto punto de fusión y la estabilidad térmica de Y2O3 le permiten mantener un excelente rendimiento protector en entornos de grabado por plasma durante períodos prolongados,lo que lo convierte en uno de los materiales más utilizados para la protección de grabado por plasmaLa mayor ventaja de Y2O3 es su velocidad de reacción lenta en los plasmas a base de flúor.que ayuda a mantener la estabilidad de la superficie de recubrimiento una propiedad que lo hace particularmente prometedor para su uso en equipos de grabado de 8 pulgadas y mayoresAdemás, el óxido de itrio es un material cerámico transparente en el rango de luz visible con alta transmitancia de luz, por lo que es adecuado para su uso como vidrio de ventana en equipos de grabado por plasma.

El YAG no solo ofrece una buena estabilidad química y un buen rendimiento óptico, sino que también proporciona una mayor resistencia mecánica y una procesable más fácil en comparación con Y2O3.Aunque la resistencia al grabado en plasma del YAG es ligeramente inferior a la del Y2O3, puede utilizarse como material de ventana de observación para equipos de cámara de grabado.

YF3 puede servir como una capa protectora durante el grabado con plasma basado en F, suprimiendo una mayor fluoración del material y se considera una alternativa potencial a Y2O3.las reacciones químicas entre el material de recubrimiento y el plasma de fluorocarburos dominanPor el contrario, los recubrimientos YF3 mantienen la integridad y limpieza de la superficie.

El YOF presenta una alta estabilidad térmica y química, permaneciendo resistente a la descomposición incluso a altas temperaturas y en ambientes ácidos/alcalinos fuertes.Se considera un material de recubrimiento resistente al plasma muy prometedorAdemás, el coeficiente de expansión térmica del YOF es muy similar al del aluminio. Los recubrimientos de YOF preparados mediante pulverización térmica son casi libres de grietas y forman estructuras muy cristalinas y densas.

El óxido de itrio es ampliamente utilizado en aplicaciones biomédicas.han demostrado ser eficaces como materiales de protección y se aplican ampliamente en tratamientos antibacterianos y anticancerígenos, protección del hígado, administración de fármacos, biosensores, bioimagen, imagen de fluorescencia y otros campos médicos.

Además, las microesferas 90Y pueden viajar con el flujo sanguíneo a los tumores hepáticos, destruyéndolos eficientemente a través de la emisión de rayos β.Permiten ataques precisos contra los tumores desde dentro..

La industria aeroespacial requiere materiales ligeros de alto rendimiento.los compuestos de carburo de silicio cumplen estos requisitos, pero se oxidan en condiciones de funcionamiento a altas temperaturasUna solución consiste en aplicar recubrimientos cerámicos protectores al sustrato. 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 durationsLos resultados mostraron que estos recubrimientos presentan una excelente resistencia a los golpes térmicos.

En los últimos años, el itrio de tierras raras se ha utilizado ampliamente como aditivo en acero y aleaciones no ferrosas en el campo metalúrgico.Las trazas de itrio pueden modificar eficazmente el contenido de inclusiónLas fases de tierras raras resultantes refinan la estructura de los granos, suprimen la segregación elemental, mejoran la uniformidad microstructural y mejoran la densidad de las películas de óxido de aleación.Estos efectos mejoran significativamente varias propiedades físicas y químicas de diferentes aleaciones, incluyendo propiedades mecánicas, propiedades magnéticas, resistencia a la corrosión y conductividad eléctrica, que cumplen los requisitos de rendimiento de los nuevos materiales en el sector aeroespacial, de defensa,y otros campos.

Los superconductores de tierras raras basados en itrio se han convertido gradualmente en un componente importante de los superconductores de alta temperatura, atrayendo una amplia atención de la investigación.YBCO se ha convertido en un material superconductor de núcleo, aunque su tecnología de preparación sigue siendo relativamente inmadura, y se necesitan mejoras adicionales en la estabilidad y el rendimiento del proceso para su comercialización.Los superhidritos de tierras raras muestran superconductividad a temperatura cercana a la ambiente bajo alta presiónLos superhidritos de itrio, con sus ricas estequiometrías y excelentes propiedades de superconducción,han generado un interés significativo en la comunidad de investigación de superconductores.

En las pilas de combustible de óxido sólido, el itrio se utiliza comúnmente en materiales de ánodo poroso como Ni-(Zr,Y) O2-X, logrando eficiencias de conversión de potencia superiores al 60%.

Los dieléctricos basados en BaTiO3 dopados con Y2O3 son adecuados para los condensadores cerámicos multicapa de electrodos de níquel con espesores inferiores a 2 μm.

Las soluciones sólidas ternarias de CeO2-ZrO2 dopadas con nanopartículas Y2O3 muestran un excelente rendimiento como catalizadores de almacenamiento de oxígeno en la catálisis de escape (como los catalizadores de tres vías).

• Zhang Chi et al. Desarrollo y aplicaciones del itrio de tierras raras, Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Universidad Tecnológica de Shenyang, Informes de Materiales
• Wen Yaoru. Preparación y Caracterización de Solos de Ytrium de Tierras Raras y Polvos de Óxido, Universidad de Ciencia y Tecnología de Jiangxi, Tesis de Maestría
• Liu Zhili. Preparación y caracterización controlables de nanopulveras de óxido de itrio, Universidad Politécnica de Shanghai, Tesis de maestría
• Red de polvo de China (Edited by Ping An)