一、名稱

　　二氧化鋯陶瓷，ZrO₂陶瓷，ZirconiaCeramic

　　二、種類及特點

　　純ZrO₂為白色，含雜質(zhì)時呈黃色或灰色，一般含有HfO₂，不易分離。世界上已探明的鋯資源約為1900萬噸，氧化鋯通常是由鋯礦石提純制得。在常壓下純ZrO2共有三種晶態(tài)：單斜（Monoclinic）氧化鋯（m-ZrO₂）、四方（Tetragonal）氧化鋯（t-ZrO₂）和立方（Cubic）氧化鋯（c-ZrO₂），上述三種晶型存在于不同的溫度范圍，并可以相互轉化：

　　溫度密度

　　單斜（Monoclinic）氧化鋯（m-ZrO2）2370℃6.27g/cc

　　上述三種晶態(tài)具有不同的理化特性，在實際應用為獲得所需要的晶形和使用性能，通常加入不同類型的穩(wěn)定劑制成不同類型的氧化鋯陶瓷，如部分穩(wěn)定氧化鋯（partiallystabilizedzirconia，PSZ），當穩(wěn)定劑為CaO、MgO、Y₂O₃時，分別表示為Ca-PSZ、Mg-PSZ、Y-PSZ等。由亞穩(wěn)的t-ZrO₂組成的四方氧化鋯稱之為四方氧化鋯多晶體陶瓷（tetragonalzirconiapolycrystal，TZP）。當加入的穩(wěn)定劑是Y₂O₃、CeO₂，則分別表示為Y-TZP、Ce-TZP等。

　　三、氧化鋯粉體的制備

　　氧化鋯陶瓷的生產(chǎn)要求制備高純、分散性能好、粒子超細、粒度分布窄的粉體，氧化鋯超細粉末的制備方法很多，氧化鋯的提純主要有氯化和熱分解法、堿金屬氧化分解法、石灰熔融法、等離子弧法、沉淀法、膠體法、水解法、噴霧熱解法等。粉體加工方法有共沉淀法、溶膠一凝膠法、蒸發(fā)法、超臨界合成法、微乳液法、水熱合成法網(wǎng)及氣相沉積法等。

　　四、氧化鋯陶瓷的成型

　　氧化鋯陶瓷的成型有干壓成型、等靜壓成型、注漿成型、熱壓鑄成型、流延成型、注射成型、塑性擠壓成型、膠態(tài)凝固成型等。

　　五、氧化鉻陶瓷的燒結

　　氧化鋯陶瓷可采用的燒結方法通常有：

　�。�1）無壓燒結

　�。�2）熱壓燒結和反應熱壓燒結

　�。�3）熱等靜壓燒結（HIP）

　�。�4）微波燒結

　　（5）超高壓燒結

　�。�6）放電等離子體燒結（SPS）

　　（7）原位加壓成型燒結等。

　　六、氧化鋯陶瓷的應用

　　在結構陶瓷方面，由于氧化鋯陶瓷具有高韌性、高抗彎強度和高耐磨性，優(yōu)異的隔熱性能，熱膨脹系數(shù)接近于鋼等優(yōu)點，因此被廣泛應用于結構陶瓷領域。主要有：Y-TZP磨球、分散和研磨介質(zhì)、噴嘴、球閥球座、氧化鋯模具、微型風扇軸心、光纖插針、光纖套筒、拉絲模和切割工具、耐磨刀具、表殼及表帶、高爾夫球的輕型擊球棒及其它室溫耐磨零器件等。

　　在功能陶瓷方面，其優(yōu)異的耐高溫性能作為感應加熱管、耐火材料、發(fā)熱元件使用。氧化鋯陶瓷具有敏感的電性能參數(shù)，主要應用于氧傳感器、固體氧化物燃料電池（SolidOxideFuelCell，SOFC）和高溫發(fā)熱體等領域。Zr0₂具有較高的折射率（N-21^22），在超細的氧化鋯粉末中添加一定的著色元素（V₂0₅，Mo0₃，F(xiàn)e₂0₃等），可將它制成多彩的半透明多晶Zr0₂材料，像天然寶石一樣閃爍著絢麗多彩的光芒，可制成各種裝飾品。另外，氧化鋯在熱障涂層、催化劑載體、醫(yī)療、保健、耐火材料、紡織等領域正得到廣泛應用。