稀土晶体材料,是以稀土元素为基质或以稀土元素为掺杂剂制成的光功能晶体材料,是一种重要的高端光学材料,主要包括稀土激光晶体、稀土闪烁晶体两大类,稀土闪烁晶体又包括稀土氧化物闪烁晶体、稀土卤化物闪烁晶体两种。
稀土激光晶体是固体激光器的核心材料之一,可产生不同波长的激光,产品主要有掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)、掺镱钇铝石榴石(Yb:YAG)、掺钕钆镓石榴石(Nd:GGG)、掺钕铝酸钇(Nd: YAP)、掺钕铝酸镧镁(Nd:LMA)、掺钕钒酸钇(Nd:YVO4)、掺钕氟化锂钇(Nd:YLF)等。其中,掺钕钇铝石榴石凭借激光性能好、功率高、化学性质稳定、机械强度高、热导率好等优点,是应用最为广泛的稀土激光晶体产品。
稀土闪烁晶体可将高能射线转换为可见光,最先问世的是稀土氧化物闪烁晶体,主要有硅酸钇镥(LYSO)、硅酸镥(LSO)、硅酸钇(YSO)等。20世纪末,稀土卤化物闪烁晶体被开发问世,主要有溴化镧(LaBr3)、溴化铈(CeBr3)、掺铈氯化镧(LaCl3:Ce)等。其中,硅酸钇镥晶体凭借发光强度高、发光产额高、响应速度快、抗辐照、易生长等特点最具代表性。
根据新思界产业研究中心发布的
《2023-2027年稀土晶体材料行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,稀土晶体材料可以广泛应用在医学影像、工业无损检测、安全检查、地质勘探、军工国防、航空航天、科学研究等众多领域。例如在医学影像领域,我国核医学影像设备自主研发生产实力不断增强,PET(正电子发射断层成像)是其中最具代表性的产品,在我国市场普及率有望逐步提高,推动了我国市场对稀土晶体材料的需求不断增长。
进入21世纪以来,我国稀土晶体材料研发速度加快,陆续有新型产品进入商业化阶段,行业规模不断扩大。稀土晶体材料与稀土发光材料合称稀土光功能材料,目前我国已经是全球最大的稀土光功能材料生产国,产量占全球总产量的8成以上。
新思界
行业分析人士表示,但我国稀土晶体材料高端生产能力依然较弱,部分核心生产原料依靠进口,例如稀土闪烁晶体生长过程中使用的高纯稀土卤化物、超高纯稀土氧化物对外依赖度大,而这两种原料品质直接影响稀土闪烁晶体性能。在下游产业技术不断升级背景下,大尺寸、高质量是稀土晶体材料发展趋势,我国高端稀土晶体材料生产实力亟需提升。