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　　氧化鋯陶瓷
　　一、名稱
　　二氧化鋯陶瓷，ZrO2陶瓷，Zirconia Ceramic
　　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(zhuǎn)化：
　　溫度 密度
　　單斜（Monoclinic）氧化鋯（m-ZrO2） <950℃ 5.65g/cc
　　四方（Tetragonal）氧化鋯（t-ZrO2） 1200-2370℃ 6.10g/cc
　　立方（Cubic）氧化鋯（c-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(yīng)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(partially stabilized zirconia，PSZ)，當(dāng)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(tetragonal zirconia polycrystal，TZP)。當(dāng)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(xì)、粒度分布窄的粉體，氧化鋯超細(xì)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(jié)
　　氧化鋯陶瓷可采用的燒結(jié)方法通常有: (1)無壓燒結(jié)，(2)熱壓燒結(jié)和反應(yīng)熱壓燒結(jié)，(3)熱等靜壓燒結(jié)(HIP)，(4)微波燒結(jié)， (5)超高壓燒結(jié)， (6)放電等離子體燒結(jié)(SPS)， (7)原位加壓成型燒結(jié)等。
　　六、氧化鋯陶瓷的應(yīng)用
　　在結(jié)構(gòu)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(yīng)用于結(jié)構(gòu)陶瓷領(lǐng)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(fēng)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(yīng)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(yīng)用于氧傳感器、固體氧化物燃料電池(SolidO xideFu elCe ll,SO FC)和高溫發(fā)熱體等領(lǐng)域。Zr02具有較高的折射率(N-21^22)，在超細(xì)的氧化鋯粉末中添加一定的著色元素(V205, Mo03, Fe203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(lǐng)域正得到廣泛應(yīng)用。