氧化鋯是新興材料*重要和*有前途的材料之一,其應(yīng)用幾乎涵蓋了生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域,尤其在高科技應(yīng)用領(lǐng)域更是前景廣闊。
氧化鋯是鋯元素的常規(guī)氧化態(tài)二氧化鋯的簡稱,其分子式為:ZrO2,我們所指的氧化鋯產(chǎn)品還包括各種添加了穩(wěn)定劑的全穩(wěn)定和部分穩(wěn)定氧化鋯,通常包括氧化釔穩(wěn)定氧化鋯、氧化鎂穩(wěn)定氧化鋯、氧化鋯穩(wěn)定氧化鋯及氧化鈰穩(wěn)定氧化鋯等。在自然界中只以硅酸鋯和斜鋯石兩種形態(tài)存在,常與其它礦伴生,如金紅石等。鋯元素在地殼的含量并不低,但是由于比較分散,有價值的礦藏并不多。目前發(fā)現(xiàn)儲量比較豐富的主要包括美國、澳大利亞、南非、俄羅斯等國。
純凈的氧化鋯是白色固體,含有雜質(zhì)時會顯現(xiàn)灰色或淡黃色,添加顯色劑還可顯示各種其它顏色。純氧化鋯的分子量為123.22,理論密度是5.89g/cm3,熔點(diǎn)為2715℃。通常含有少量的氧化鉿,難以分離,但是對氧化鋯的性能沒有明顯的影響。氧化鋯有三種晶體形態(tài):單斜、四方、立方晶相。常溫下氧化鋯只以單斜相出現(xiàn),加熱到1100℃左右轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆较?,加熱到更高溫度會轉(zhuǎn)化為立方相。由于在單斜相向四方相轉(zhuǎn)變的時候會產(chǎn)生較大的體積變化,冷卻的時候又會向相反的方向發(fā)生較大的體積變化,容易造成產(chǎn)品的開裂,限制了純氧化鋯在高溫領(lǐng)域的應(yīng)用。但是添加穩(wěn)定劑以后,四方相可以在常溫下穩(wěn)定,因此在加熱以后不會發(fā)生體積的突變,大大拓展了氧化鋯的應(yīng)用范圍。
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由于氧化鋯材料具有高硬度,高強(qiáng)度,高韌性,極高的耐磨性及耐化學(xué)腐蝕性等等優(yōu)良的物化性能,氧化鋯已經(jīng)在陶瓷、耐火材料、機(jī)械、電子、光學(xué)、航空航天、生物、化學(xué)等等各種領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。