1.在超导陶瓷中的应用

自1987年中、日、美等国材料科学家发现氧化物陶瓷钇钡铜氧(ybco)具有优良的高温超导性(tc高达92k)以来，人们在稀土高温超导陶瓷的性能研究及应用开发方面做了大量工作，并取得了许多重大进展，日本已有研究表明，用nd、sm、eu、gd等轻稀土(ln)取代ybco中的y后，所得超导陶瓷材料lnbco的临界磁场强度显著提高，磁通钉扎力也大为增强，在电力、储能和运输等方面极具实用价值。如经一定生产工艺所制得的lnbco块材，能在77k捕集大于10t的磁场，可代替nd-ti用作磁悬浮列车的磁体。

北京大学以zro2为衬底并加热至约200℃，分别将y(或其它稀土)、ba的氧化物和cu分层蒸发在衬底上进行扩散处理，并于800～900℃温度区间热处理，所制得的超导陶瓷在100k以上表现出具有良好的金属性电阻温度系数。日本鹿儿岛大学将稀土la掺加到sr、nb氧化物中所制成的陶瓷薄膜，在255k即发生超导现象。

2.在压电陶瓷中的应用

钛酸铅(pbtio3)是一种典型的具备机械能-电能耦合效应的压电陶瓷，其居里温度高(490℃)、介电常数低，适于高温和高频条件下应用。但在其制备冷却过程中，因产生立方-四方相变而易出现显微裂纹。为了解决这一问题，采用稀土对其进行改性，经1150℃温度烧结后可获得相对密度为99%的re-pbtio3陶瓷，显微组织得到明显改善，可用于制造在75mhz的高频条件下工作的换能器阵列。分析认为，由于稀土离子re3+的置换作用，使pbtio3陶瓷介电常数减小及压电各向异性(kt/kp)增强，特别适用于电子扫描医用超声系统中的换能器。并且因陶瓷的介电常数和径向机电耦合系数减小，其高频谐振峰变得单纯，利于制造高灵敏度、高分辨率的超声换能器。

在具有高压电系数的锆钛酸铅(pzt)压电陶瓷中，通过添加la2o3、sm2o3、nd2o3等稀土氧化物，可明显改善pzt陶瓷的烧结性能并利于获得稳定的电学性能和压电性能，这是因为用三价的la3+、sm3+、nd3+等稀土离子取代了pzt中a位的pb2+后，使pzt陶瓷的电物理特性发生了一系列变化。此外，还可通过添加少量稀土氧化物ceo2来改善pzt陶瓷的性能，且ceo2的添加量以0.2%～0.5%为宜。掺加ceo2后pzt陶瓷的体积电阻率升高，利于工艺上实现高温和高电场下极化，其抗时间老化和抗温度老化等性能也均得到改善。经稀土改性的pzt陶瓷，现已在高压发生器、超声发生器、水声换能器等装置中得到广泛应用。

3.在导电陶瓷中的应用

以稀土氧化物y2o3作添加剂的钇稳定化氧化锆(ysz)陶瓷，高温下具有良好的热稳定性和化学稳定性，是较好的氧离子导体，在离子导电陶瓷中具有突出地位。ysz陶瓷传感器，已成功用于测量汽车尾气中的氧分压，有效控制空气/燃料比，节能效果显著，在工业锅炉、熔炼炉、焚化炉等以燃烧为主的设备中得到了广泛应用。ysz陶瓷还可用作高温固体氧化物燃料电池(sofc)中的电解质材料，使用较多的为zr0.9y0.1o1.95。因sofc采用固体电解质，故不存在其他燃料电池所涉及的电解质处理问题，并且转换效率接近60%。此外，掺加有稀土的lacr0.9mg0.1o3、la0.85sr0.15mno3陶瓷及ni-zr(y)o2-x金属陶瓷薄层，还可分别用作sofc电池中的双极性极板、多孔阴极和多孔阳极材料。