氧化鋯圖層由于這種涂層可以降低氣冷高溫部件的溫度50~200 ℃,因此可以顯著地改善高溫部件的耐久性,或者容許提高燃?xì)鉁囟然驕p少冷卻氣體的需用量而保持高溫部件所承受的溫度不變,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率
氧化鋯熱導(dǎo)率低,線膨脹系數(shù)大,高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,1000℃時(shí)耐壓強(qiáng)度可達(dá)1200~1400MPa;導(dǎo)電性好,具有負(fù)的電阻溫度系數(shù),電阻率1000℃時(shí)104Ω·cm,1700℃時(shí)6~7Ω·cm;化學(xué)穩(wěn)定性好,2000℃以下對(duì)多種熔融金屬、硅酸鹽、玻璃等不起作用;苛性堿、碳酸鹽和各種酸(濃硫酸和氫氟酸除外)的溶液與氧化鋯不起作用。
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)化帶來的體積膨脹。
氧化鋯的特點(diǎn):
1、穩(wěn)定氧化鋯制作的泡沫陶瓷可用于高溫合金的過濾,泡沫陶瓷應(yīng)用于鋼水連鑄的過濾并取得了良好的凈化效果;
2、由于穩(wěn)定型二氧化鋯硬度高,可制成冷成形工具、整形模、拉絲模、切削工具、研磨介質(zhì)、魚刀、剪刀、高爾夫球棍頭等;
3、穩(wěn)定型二氧化鋯強(qiáng)度高、韌性好, 因此,可用來制造發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件,如推桿、連桿、軸承氣缸內(nèi)襯、活塞帽等;
4、穩(wěn)定氧化鋯,具備半導(dǎo)體性和敏感特性,可制成高溫燃料電池固體電解質(zhì)隔膜等。
用于制金屬鋯和鋯化合物、制耐火磚和坩鍋、高頻陶瓷、研磨材料、陶瓷顏料和鋯酸鹽等主要用于壓電陶瓷制品、日用陶瓷、耐火材料及貴重金屬熔煉用的鋯磚、鋯管、坩堝等。也用于生產(chǎn)鋼及有色金屬、光學(xué)玻璃和二氧化鋯纖維。還用于陶瓷顏料、靜電涂料及烤漆。用于環(huán)氧樹脂中可增加耐熱鹽水的腐蝕
等離子噴涂二氧化鋯熱障涂層在航空及工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī)上的應(yīng)用已有很大進(jìn)展,在一定限度內(nèi)已經(jīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪部分。