二氧化锆(化学式:ZrO2)是锆的主要氧化物,通常状况下为白色无臭无味晶体,难溶于水、盐酸和稀硫酸。一般常含有少量的二氧化铪。化学性质不活泼,且具有高熔点、高电阻率、高折射率和低热膨胀系数的性质,使它成为重要的耐高温材料、陶瓷绝缘材料和陶瓷遮光剂,亦是人工钻的主要原料。能带间隙大约为5-7eV。
纯氧化锆(ZrO2)熔点2680℃,有单斜、四方、立方三种晶型。从1000℃高温开始发生相变,并引起体积变化,从而导致瓷体开裂,加入一定数量的稳定剂,形成立方固溶体可以改变这一性质。产品具有耐高温、耐磨、化学稳定性好、离子导电性良好和常温下不导电等特性。以含氧化锆的矿石粉为原料,加入适量的稳定剂,如氧化钙、氧化镁、二氧化铈、三氧化二钇等。如在稳定型的氧化锆中引入少量正稳氧化锆微粒经高温处理,可得相变增韧氧化锆陶瓷。其强度和韧性均有提高,但存在微裂纹,尚在改进中。可用于制作熔炼铱、铂、钯、钉、铑等高熔点贵金属的坩埚、承烧板、高温发热元件、测氧探头、高温电极材料(用于磁流体发电机组)、优质研磨体、刀具(永不生锈、耐磨、可带电作业)等。用氧化锆(zro2)做热电偶保护管就体现氧化锆耐高温气密性好这一性质。
纯氧化锆(ZrO2)熔点2680℃,有单斜、四方、立方三种晶型。从1000℃高温开始发生相变,并引起体积变化,从而导致瓷体开裂,加入一定数量的稳定剂,形成立方固溶体可以改变这一性质。产品具有耐高温、耐磨、化学稳定性好、离子导电性良好和常温下不导电等特性。以含氧化锆的矿石粉为原料,加入适量的稳定剂,如氧化钙、氧化镁、二氧化铈、三氧化二钇等。如在稳定型的氧化锆中引入少量正稳氧化锆微粒经高温处理,可得相变增韧氧化锆陶瓷。其强度和韧性均有提高,但存在微裂纹,尚在改进中。可用于制作熔炼铱、铂、钯、钉、铑等高熔点贵金属的坩埚、承烧板、高温发热元件、测氧探头、高温电极材料(用于磁流体发电机组)、优质研磨体、刀具(永不生锈、耐磨、可带电作业)等。用氧化锆(zro2)做热电偶保护管就体现氧化锆耐高温气密性好这一性质。
氧化锆保护管制取工艺
工业用耐火材料的稳定氧化锆,大多数用电熔法制取。在锆英石电熔过程中加入碳及稳定剂氧化钙,在除硅的同时,氧化锆和氧化钙作用生成固溶体,再经粉碎和整粒处理,即可制得稳定氧化锆。精细陶瓷所用的稳定和部分稳定氧化锆一般采用湿法制取。目前最成熟和常用的是中和沉淀法,其制取工艺见图。将提纯过的氯氧化锆用纯水溶解,过滤除去不溶物,调整溶液中的锆浓度,并加入需要量的氯化钇溶液(或其他稀土金属或碱土金属的氯化物溶液)后,加氨水中和沉淀。沉淀物用热水洗涤后,再经过滤、干燥和煅烧。煅烧产品经粉碎等处理便可获得超微细的稳定氧化锆粉末。
部分稳定氧化锆是控制加入稳定剂的量,使其不足以达到完全稳定而制得的。部分稳定氧化锆具有高强度和抗热震性能,在结构陶瓷中有着相当广泛的用途。
工业用耐火材料的稳定氧化锆,大多数用电熔法制取。在锆英石电熔过程中加入碳及稳定剂氧化钙,在除硅的同时,氧化锆和氧化钙作用生成固溶体,再经粉碎和整粒处理,即可制得稳定氧化锆。精细陶瓷所用的稳定和部分稳定氧化锆一般采用湿法制取。目前最成熟和常用的是中和沉淀法,其制取工艺见图。将提纯过的氯氧化锆用纯水溶解,过滤除去不溶物,调整溶液中的锆浓度,并加入需要量的氯化钇溶液(或其他稀土金属或碱土金属的氯化物溶液)后,加氨水中和沉淀。沉淀物用热水洗涤后,再经过滤、干燥和煅烧。煅烧产品经粉碎等处理便可获得超微细的稳定氧化锆粉末。
部分稳定氧化锆是控制加入稳定剂的量,使其不足以达到完全稳定而制得的。部分稳定氧化锆具有高强度和抗热震性能,在结构陶瓷中有着相当广泛的用途。