氧化鋁陶瓷具有機械强度高、硬度大、耐腐蝕性能好、耐高溫性能佳、絕緣性優异等特點，所以廣泛應用于紡織、煤炭、石油、化工、電子及建築等行業。但由于單組分的陶瓷韌性和耐磨性差、强度低，因此限制其應用領域進一步擴寬。稀土元素因理化性能較爲優越，而常作爲Al2O3陶瓷的改性劑。那麽，該改性劑對陶瓷性能具體有哪些影響？
（1）對陶瓷顯微結構的影響
將La2O3、Y2O3、CeO2摻雜後，晶粒尺寸會减小，說明稀土氧化物具有細化晶粒的作用，但是隨著摻雜量的增加，陶瓷晶粒尺寸隨之增大，同時液相量也逐漸增加。這種現象能的解釋爲：稀土離子由于離子半徑比鋁離子大很多，幾乎不能在氧化鋁中固溶，主要存在于晶界玻璃相中，同時具有玻璃網狀結構的稀土氧化物阻礙了離子的遷移，抑制晶粒生長，細化了晶粒，但過量的稀土氧化物則會增加液相量降低液相粘度，促進離子遷移，使晶粒過分生長，晶粒尺寸變大。
（2）對陶瓷硬度的影響
用La2O3、Y2O3等稀土氧化物摻雜的陶瓷硬度會隨著摻量的增加而呈現先增加後降低的趨勢，有峰值存在。産生這種現象可能的原因是：適量的稀土氧化物添加可以細化晶粒，同時增加液相量，填充晶粒間隙，使緻密度上升，硬度增加，但是隨著稀土氧化物的過量添加，晶粒尺寸增大、間隙增多對緻密度和硬度的負面作用難以抵消，表現爲硬度逐漸降低。
（3）對陶瓷摩擦磨損性能的影響
研究表明，氧化鋁陶瓷磨損表面經歷了4個過程：晶粒的斷裂和拔出、摩擦層形成、摩擦層面積增加和裂紋的增加。陶瓷在磨損中脫落的晶粒會保留在摩擦界面上，在表面應力作用下形成光滑的摩擦層，摩擦層由兩種對磨材料的磨屑組成，可以降低陶瓷的磨損率。另外，向陶瓷中添加適量的稀土氧化物，也可以提高産品的耐磨性。
（4）對陶瓷相對密度的影響
經研究發現，隨著摻雜量的不同，Y2O3、CeO2摻雜的Al2O3陶瓷相對密度都呈現先升高後降低的趨勢。同時還發現添加Y2O3的陶瓷相對密度比摻雜CeO2和La2O3的陶瓷密度低。出現上述情况的原因可能是：1）稀土離子的半徑較大，所以主要存在于液相中，這在一定程度上會降低液相粘度，同時也會促進氧化鋁與其它添加劑組分發生化學反應，增加液相的量，另外還有利于液相的生成，加快氣孔排除，提高陶瓷密度。（2）高熔點稀土氧化物的添加能提高陶瓷的燒結溫度，但是過量的稀土添加劑，反而不利于陶瓷燒結，使致産品密化程度降低。
稀土具有特殊的電子結構，能有效彌補單組分氧化鋁陶瓷材料的不足。在實際生産中，生産者應根據需要選擇合適的稀土元素，同時也要注重不同稀土元素之間的複合，發揮出它們的協調作用。稀土除了作爲陶瓷材料的添加劑外，還作爲穩定劑和燒結助劑。
