在近几十年来有关陶瓷性能的研究中，稀土作为添加剂、稳定剂、烧结助剂作用于各种陶瓷材料，极大地改善了陶瓷产品的性能。随着电子信息、自动控制、传感技术、生物工程、环境科学等领域的发展，以及稀土元素在新型陶瓷材料中应用的进一步研究，稀土元素在结构陶瓷和功能陶瓷中发挥越来越重要的作用。
ZrO2陶瓷的密度大、熔点和硬度较高，尤其是它的抗弯强度和断裂韧性是所有陶瓷中最高的，因此在结构材料领域中，引起了世界各国科学工作者的高度重视。但由于ZrO2晶型转化伴有明显的体积变化，因而限制了直接使用的范围。研究表明，在ZrO2陶瓷材料中加入与Zr4+离子半径相近的其它氧化物时，会对其相变产生明显的抑制稳定作用。
一、稀土改性锆基陶瓷材料研究进展
1、Y2O3稳定ZrO2
Y2O3稳定ZrO2陶瓷材料是重要的稀土锆基陶瓷材料之一，由它制备的结构陶瓷元器件如刀具、模具、阀门、轴承、发动机衬里、高温耐火材料等具有优良的机械和物理性能；由它制备的多种功能陶瓷元件如氧传感器、高温固体燃料电池、压电陶瓷、铁电陶瓷等具有特异的电及电化学性能。人们还发现了纳米Y2O3稳定ZrO2陶瓷的超塑性特点，正是这一特点使得Y2O3在稳定ZrO2陶瓷方面得以广泛应用。
2、Sc2O3稳定ZrO2
Sc2O3稳定ZrO2（ScSZ）在氧化锆类固体电解质中显示了最高的离子电导率，且其高温化学活性和YSZ相同，便于将YSZ电解质的电极材料移植到ScSZ电解质上。
ScSZ作为电导率最高的氧化锆类固体电解质，其最终目的是代替YSZ作为SOFC电解质隔膜，降低电解质电阻、提高电池性能和降低电池操作温度。但由于材料结构复杂、制备困难，ScSZ在SOFC中的应用受到了很大的限制，相关报道远少于YSZ、GDC、LSGM等材料。
3、CeO2稳定ZrO2
CeO2是一种较理想的氧化锆稳定剂，作为稳定剂与Y2O3相比有如下优点：价格低廉，且能在较宽的范围内与氧化锆形成四方相固溶区，不需要超细粉末即可制得性能较好的氧化锆陶瓷材料；具有较高的断裂韧度和良好的抗低温水热老化性能。CSZ可作为高能砂磨机的研磨珠材料广泛应用于油墨涂料、农用化学品、陶瓷材料、非金属矿、食品工业、纳米材料等行业的研磨与分散。
二、应用现状
随着中温SOFC技术的逐渐成熟及其商业化发展的稳步推进，ScSZ电解质将会在未来面对能源供应、环境保护和气候变化等问题上起到举足轻重的作用。目前，美、日等国采用稀土锆化合物作为电解质材料突破了SOFC中温操作技术，加工和运行成本得以大幅降低，其商品化前景日渐明朗。全球ScSZ粉体的产量远远满足不了SOFC快速发展需求，供求短缺的矛盾日益凸显。
近年来，随着美日等国突破了ScSZ电解质在SOFC中的应用技术，推动了对ScSZ粉体的需求。而国产CSZ粉体生产的研磨珠材料硬度小、磨损较快，易在纳米研磨过程中污染产品。作为SOFC电解质，国内尚还没有企业可以大批量生产供应适合中温SOFC电解质使用的批次稳定的ScSZ粉体。因此，我国不得不从国外进口大量的稀土稳定氧化锆陶瓷超微粉体材料。造成这种现象的最根本原因在于：缺乏先进的合成技术、一流的规模化生产工艺及装备和产品应用性能评价体系，在产品的工程化开发和工艺控制等方面也存在较大的差距。
