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为什么金属钇很关键,欧洲与中国价差有125倍,数据中心都要用 欧洲的钇价格是中国的125倍。欧洲现货价为每吨115万美元,中国仅9144美元。在中国实施稀土出口管控之前,价差是零。 对日本来说,不是价格问题,受到的冲击更为严重。中国海关数据显示,9月份向日本出口的氧化钇仅4000公斤,而去年同期为 ​

为什么金属钇很关键,欧洲与中国价差有125倍,数据中心都要用

欧洲的钇价格是中国的125倍。欧洲现货价为每吨115万美元,中国仅9144美元。在中国实施稀土出口管控之前,价差是零。

对日本来说,不是价格问题,受到的冲击更为严重。中国海关数据显示,9月份向日本出口的氧化钇仅4000公斤,而去年同期为51000公斤。日本距离耗尽库存仅剩数月,《金融时报》称日本政府请求美国向中国施压。

钇的重要性在于,燃气发电厂和喷气发动机中的涡轮叶片要用。它在涡轮叶片上的作用,不是它有多高强度,而是能改善叶片材料的”耐热“和”抗氧化“性能。

最主要的用途是热障涂层。燃气轮机和喷气发动机里,叶片基体是镍基高温合金,但燃烧室温度大幅超过合金的熔点,靠的是表面一层陶瓷隔热涂层。最成熟的热障涂层材料就是"钇稳定氧化锆"(YSZ)。

YSZ就是在氧化锆里掺入约6–8%的氧化钇(Y₂O₃)。氧化锆在高温降温时,会因相变发生体积变化、涂层开裂剥落,钇把高温立方相“钉扎”稳定在室温,不让它发生破坏性相变,同时保留氧化锆本身极低的热导率。涡轮叶片、燃烧室衬里上那一层灰白色的陶瓷,就有钇。

另外,还有反应元素效应(RE effect)。在镍基、钴基高温合金中加入百分之零点几的钇(或以Y₂O₃形式),它能偏聚到晶界和表面,生成的氧化物能改善表面保护性氧化铝(Al₂O₃)膜的附着性,减缓氧化膜起皮剥落,显著提高抗高温氧化和抗热腐蚀寿命。超合金里常和铪、镧一起作为微量活性元素添加。

还有氧化物弥散强化(ODS)。粉末冶金路线把极细的Y₂O₃颗粒(几十纳米)均匀弥散在合金基体中,这些颗粒钉扎位错、阻碍晶界滑移,让材料在接近熔点的高温下仍保持强度,用于最苛刻的涡轮部件。

钇的用量其实很小(ppm到百分之几量级),中国以前放开出口根本赚不到几个钱,单价就不高,涨100倍后总价也没多高。但如果没有它,受影响的可能是高达上万亿美元的高科技商品生产。所以,这种稀土元素最大的作用就是战略用途,用来博弈。以前白菜价出口,虽然没赚钱,但外国不生产了,就成了中国的牌。

燃机电厂和航空发动机厂有严格的材料认证体系,YSZ涂层配方和含钇合金不是随便能换料的。钇是涂层和合金里不可替代的微量添加元素,中国出口一停、欧美日库存只剩几个月,冲击立刻传导到燃气电厂和航空发动机上。美国数据中心电力要靠燃气发电,也有很大关系。

另外,钇还是芯片制造工艺里的关键元素,刻蚀设备腔体的耐等离子体涂层有用到。等离子刻蚀(如氟基等离子体)对腔体内壁的腐蚀极强,氧化铝(Al₂O₃)涂层改用钇系陶瓷,Y₂O₃、YF₃、Y-Al-O(钇铝石榴石相)。钇系材料耐氟等离子体侵蚀寿命更长、颗粒掉落更少,直接决定芯片良率。这是最先被关注的作用。

彭博社报道,莱纳斯稀土公司预计要到2028年才在马来西亚工厂开始生产钇。而美国稀土公司本周表示,科罗拉多州的示范工厂生产的首批氧化钇样品已经交付给一家未具名客户进行测试。这都要时间,美国政府还得找中国聊出口许可。