氧化鋯熔點(diǎn)2700℃,莫氏硬度7,有兩種變體,1000℃以下為單斜晶系(密度5.68g/cm3),1000℃時(shí)生成四方晶系(密度6.10g/cm3),此晶型轉(zhuǎn)變?yōu)榭赡孓D(zhuǎn)變,冷卻過(guò)程中晶型轉(zhuǎn)化時(shí)伴有7%的體積膨脹,可導(dǎo)致制品開裂;加入穩(wěn)定劑與Zr02生成立方晶系固溶體,可消除由上述晶型轉(zhuǎn)化帶來(lái)的體積膨脹。
氧化鋯的性能特點(diǎn):
1、氧化鋯具有熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高、硬度大、常溫下為 絕緣體、而高溫下則具有導(dǎo)電性等優(yōu)良性質(zhì);
2、氧化鋯有3中晶型,屬于多晶相轉(zhuǎn)化物;穩(wěn)定的低溫相為單斜相;1000°時(shí),四方相逐漸形成;2370°時(shí),轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎骄唷?br/>
氧化鋯纖維是一種多晶質(zhì)耐火纖維材料。由于ZrO2物質(zhì)本身的高熔點(diǎn)、不氧化和其他高溫優(yōu)良特性,使得ZrO2纖維具有比氧化鋁纖維、莫來(lái)石纖維、硅酸鋁纖維等其他耐火纖維品種更高的使用溫度。氧化鋯纖維在1500 ℃以上溫氧化氣氛下長(zhǎng)期使用,使用溫度高達(dá)2200 ℃,甚至到2500 ℃仍可保持完整的纖維形狀,并且高溫化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕、抗氧化、抗熱震、不揮發(fā)、,是目前國(guó)際上的一種耐火纖維材料。
由于納米氧化鋯具有的物理和化學(xué)性質(zhì),其在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用:
陶瓷領(lǐng)域:納米氧化體燒結(jié)成的陶瓷由于其相變?cè)鲰g的良好性能,已成為主要的結(jié)構(gòu)陶瓷之一。此外,納米氧化鋯還廣泛應(yīng)用于功能陶瓷,如陶瓷紐扣、陶瓷筷子等。
電子工業(yè):納米氧化鋯在電子工業(yè)中作為功能陶瓷材料,用于制造固體電池的電等。
耐磨制品:由于其高硬度和耐磨性,納米氧化鋯可用于制造高強(qiáng)度、高韌性的耐磨制品,如磨機(jī)內(nèi)襯、切削、拉絲模等。
高溫結(jié)構(gòu)和功能材料:納米氧化鋯可用于制造熱障涂層、催化劑載體等高溫結(jié)構(gòu)和功能材料。
其他領(lǐng)域:納米氧化鋯還可用于耐火材料、光纖插接件、機(jī)械陶瓷密封件、高耐磨瓷球、噴嘴、噴片等化工、冶金、石油、機(jī)械、等工業(yè)領(lǐng)域。
精細(xì)陶瓷所用的穩(wěn)定和部分穩(wěn)定氧化鋯一般采用濕法制取。目前成熟和常用的是中和沉淀法,其制取工藝見圖。將提純過(guò)的氯氧化鋯用純水溶解,過(guò)濾除去不溶物,調(diào)整溶液中的鋯濃度,并加入需要量的氯化釔溶液(或其他稀土金屬或堿土金屬的氯化物溶液)后,加氨水中和沉淀
部分穩(wěn)定氧化鋯是控制加入穩(wěn)定劑的量,使其不足以達(dá)到完全穩(wěn)定而制得的。部分穩(wěn)定氧化鋯具有高強(qiáng)度和抗熱震性能,在結(jié)構(gòu)陶瓷中有著相當(dāng)廣泛的用途