氧化鋯的性質(zhì)

1、主講人：張昭組員：任星宇 盛子沫 胡盼 楊冰 范光云Page 2氧化鋯的性質(zhì)氧化鋯的研究進(jìn)展氧化鋯的發(fā)展前景Page 3氧化鋯的性質(zhì)n 物理性質(zhì) 氧化鋯是白色重質(zhì)無定形粉末或單斜結(jié)晶。無臭，無味，幾乎不溶于水。密度為5.89。熔點(diǎn)大約為 2700 。具有熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高、硬度和強(qiáng)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)。 Page 4氧化鋯的性質(zhì)n化學(xué)性質(zhì) 氧化鋯的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定。不溶于水、鹽酸和稀硫酸，溶于熱濃氫氟酸、硝酸和硫酸。與堿共熔可生成相應(yīng)的鋯酸鹽。具有良好的熱化學(xué)穩(wěn)定性,高溫導(dǎo)電性和較高的高溫強(qiáng)度和韌性,也具有良好的機(jī)械、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)性質(zhì)。Page 5氧化鋯的研究進(jìn)

2、展n超細(xì)氧化鋯 具有耐熱、耐光、耐化學(xué)腐蝕的特性, 是一種重要的無機(jī)顏料。并且具有磁性和高的硬度, 可用作磁性材料或者磁記錄材料等的研磨劑。作為復(fù)合固體推進(jìn)劑中一種常用的速燃催化劑, 超細(xì)氧化鉻的粒徑越小其催化效率也越高 。氧化鉻還可以用作有機(jī)合成催化劑。Page 6氧化鋯的研究進(jìn)展nZrO2 晶須增強(qiáng)多孔ZrO2 陶瓷基復(fù)合材料 隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，飛行器熱結(jié)構(gòu)用輕質(zhì)隔熱材料日益受到關(guān)注。在輕質(zhì)、耐高溫、抗熱震、熱化學(xué)穩(wěn)定性好的前提條件下，要求輕質(zhì)隔熱材料具有一定的強(qiáng)度。ZrO2 具有優(yōu)良的熱學(xué)、機(jī)械、光學(xué)和電學(xué)等性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于隔熱防護(hù)、刀具、發(fā)動機(jī)部件和燃料電池等領(lǐng)域。Page 7氧

3、化鋯的研究進(jìn)展n耐火材料透氣磚 透氣磚是一種高壽命節(jié)能降耗新產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，具有良好的熱穩(wěn)定性、抗沖刷性、耐侵蝕性、和抗?jié)B透性，具吹通率高，操作安全可靠，使用壽命長等特點(diǎn)。狹透氣磚的材料研究主要集中在剛玉尖晶石體系和剛玉氧化鉻體系.Page 8氧化鋯的研究進(jìn)展n耐火材料ZrO2質(zhì)水口 ZrO2耐火材料因熔融溫度高、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)而特別耐金屬熔體、爐渣的侵蝕。近幾十年來，含ZrO2耐火材料在冶金和建材領(lǐng)域的應(yīng)用得到了迅速發(fā)展。定徑水口是小方坯連鑄用耐火材料之一，起控制鋼水流量的作用。定徑水口的技術(shù)進(jìn)步，主要體現(xiàn)在材質(zhì)和結(jié)構(gòu)兩方面。材料的致密化以及ZrO2含量的提高，使定徑水口的使用壽命由最初的

4、1 2 h 提高到了目前的10 16 h，甚至達(dá)到20 h 以上。Page 9氧化鋯的研究進(jìn)展n耐火材料ZrO2- MgO 系復(fù)合耐火材料 無論立方系ZrO2 穩(wěn)定用氧化物的種類、配料中方鎂石砂組分的活性、配料中立方系ZrO2 與MgO 之間的比例如何, 在1200 1400下( 即在接近ZrO2 多晶型轉(zhuǎn)化的溫度) 鋯鎂質(zhì)材料對13 爐渣的侵蝕具有極好的抵抗性。鋯鎂質(zhì)耐火材料適于在受不同成分爐渣作用的高溫條件下長期使用。Page 10Page 11氧化鋯的研究進(jìn)展n 氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷 ZrO2增韌陶瓷具有高韌性、高抗彎強(qiáng)度、高硬度和耐磨性等特點(diǎn)，更顯示出應(yīng)用的廣泛性。它在機(jī)械、電子、石油、化工

5、、航天、紡織、精密測量儀器、精密機(jī)床、生物工程和醫(yī)療器械等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景,部分穩(wěn)定氧化鋯具有高的硬度和耐磨性，所以氧化鋯在磨具領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用：如球磨球和球磨機(jī)內(nèi)部襯里和耐磨部件，拉絲模等。我國關(guān)于韌性陶瓷在磨介領(lǐng)域占一半以上，而其中氧化鋯球占絕對優(yōu)勢。Page 12氧化鋯的研究進(jìn)展n 光纖接插件和光纖跳接線 用陶瓷制作的光纖連接器與光纖跳接線是光纖網(wǎng)路中應(yīng)用面最廣并且需求量最大的光無源器件。單模多?；顒庸饫w連接器中核心零件,其中主要部件二氧化鋯陶瓷套管（即連接器精密針），它所用的材料就是氧化釔 Y2O3 穩(wěn)定的四方氧化鋯粉末。其主要用途有：氧化鋯陶瓷軸承、氧化鋯陶瓷閥門、氧化鋯研

6、磨材料。Page 13氧化鋯的研究進(jìn)展n 氧化鋯功能陶瓷 氧化鋯陶瓷刀具具有高強(qiáng)度、耐磨損、無氧化、不生銹、耐酸堿、防靜電、不會與食物發(fā)生反應(yīng)的特點(diǎn)，同時刀體光澤如玉，是當(dāng)今世界理想的高科技綠色刀具。n 氧化鋯高溫發(fā)熱材料 氧化鋯在常溫下為絕緣材料，比電阻高達(dá)1015cm，溫度升高至600可以導(dǎo)電，而在1000以上時是良導(dǎo)體，可作1800高溫發(fā)熱元件，最高工作溫度可以達(dá)到2400，目前已經(jīng)被成功地用于2000以上氧化氣氛下的發(fā)熱元件及其設(shè)備中，磁流體發(fā)電的電極材料也在積極的研究之中。Page 14氧化鋯的研究進(jìn)展 氧化鋯功能陶瓷 氧化鋯生物陶瓷材料：氧化鋯材質(zhì)的烤瓷牙由于沒有金屬內(nèi)冠層，牙齒透

7、明度好，光澤度極佳，更有效避免了牙齒過敏和牙齦黑線等問題，具有足夠好的遮色能力，能夠完美解決重度四環(huán)素牙患者的牙齒美容需求，而且氧化鋯材質(zhì)的強(qiáng)韌性彌補(bǔ)了普通烤瓷牙易蹦缺的缺點(diǎn)，生物相容性好，不刺激口腔粘膜組織，易于清潔，是目前國內(nèi)外最優(yōu)質(zhì)的烤瓷牙。Page 15氧化鋯的研究進(jìn)展n 氧化鋯功能陶瓷 氧化鋯涂層材料：高性能Y2O3等穩(wěn)定劑穩(wěn)定的氧化鋯熱障陶瓷涂層材料，主要應(yīng)用于高性能渦輪航空發(fā)動機(jī)。 氧化鋯通訊材料：近年來隨著信息及通信等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其產(chǎn)品越來越向高精密、小型化方向發(fā)展，增韌氧化鋯陶瓷優(yōu)良的力學(xué)性能、耐腐蝕及高絕緣性能能夠勝任這一領(lǐng)域，目前已有氧化鋯陶瓷插針和氧化鋯陶瓷套筒產(chǎn)品

8、問世。在陶瓷PC型光纖活動連接器中，二氧化鋯插針體是其關(guān)鍵部件。Page 16氧化鋯的研究進(jìn)展n 氧化鋯裝飾材料 氧化鋯寶石材料：氧化鋯寶石材料分為天然立方氧化鋯和人工合成立方氧化鋯兩種。自然狀態(tài)下天然的立方氧化鋯極難尋找到，決定了其具有了寶石材料稀有性的特點(diǎn)，自然形成的立方氧化鋯顏色非常豐富，大顆優(yōu)質(zhì)的天然鋯石價格決不在同等的鉆石之下，是非常稀少的貴重天然寶石。人工合成立方氧化鋯光學(xué)性能良好，是廉價而有美麗的鉆石替代品。Page 17氧化鋯的研究進(jìn)展n 氧化鋯其它應(yīng)用 與氧化鋯形成復(fù)相材料：與其它材料復(fù)合形成的復(fù)相材料，比如氧化鋯與氧化鋁、莫來石等材料形成的復(fù)相材料，得到了比單相材料具有更優(yōu)

9、異性能的新材料。 普通陶瓷添加劑：陶瓷色釉料方面的應(yīng)用：氧化鋯為黃綠色顏料良好的助色劑，若想獲得性能較好的釩鋯黃顏料，必須選用質(zhì)純的氧化鋯，另外在釉料制造方面，純的氧化鋯可以提高釉的高溫粘度和擴(kuò)大高溫粘度變化的溫度范圍，有較好的熱穩(wěn)定性，其含量為2%3%時，能提高釉料的抗龜裂性能，還因氧化鋯的化學(xué)惰性大，能提高釉料的化學(xué)穩(wěn)定性和抗酸堿侵蝕的能力，有時也被用來制作乳濁釉。Page 18氧化鋯的研究進(jìn)展n 氧化鋯其它應(yīng)用 制備鉻酸鹽原料：制備鋯酸鹽的原料，由二氧化鋯和一些金屬氧化物或金屬碳酸鹽反應(yīng)生成，它們都是大分子結(jié)構(gòu)，具有各種電性能，為高溫、電子元器件等領(lǐng)域所應(yīng)用。Page 19氧化鋯的發(fā)展前景n 高性能結(jié)構(gòu)陶瓷的開發(fā)研究已引起世界工業(yè)先進(jìn)國家的高度重視，并成為研究、投資、生產(chǎn)十分活躍的領(lǐng)域，尤其是日本、美國等國家都投入可觀的經(jīng)費(fèi)。我國歷來對發(fā)展新型陶瓷材料高度重