二氧化鋯(ZrO2)可由鋯精礦（或工業氧化鋯）經過化學處理制得。ZrO2具有兩種變體。在1000℃以下是單斜晶系ZrO2（比重是5.68），在1000℃時生產較致密的四方晶系的ZrO2（比重是6.10）。
1000℃ 單斜ZrO2 ——→ 四方ZrO2
單斜ZrO2 與四方ZrO2之間的轉變是可逆的快速轉變，在冷卻過程中該轉化伴生7%的體積膨脹，易使制品產生開裂。為防止這種轉變作用，必須加入穩定ZrO2結構接近的（晶系相同、離子半徑相近）氧化物，如CaO、MgO、Y2O3、Nb2O3、CeO2等可以起穩定ZrO2的作用，能和ZrO2形成立方晶系溶體而使ZrO2穩定下來。通常認為，加入CaO和 MgO作為穩定劑較好，而以CaO最有效，MgO次之。CaO的加入量通常為3%~8%或更多一些，將混合物煅燒至1700℃，可使ZrO2穩定下來。
ZrO2-CaO系立方固體溶體，雖較為穩定，但在長期加熱時亦會發生部分分解，而使ZrO2 失去穩定作用。ZrO2-Y2O3固溶體與其他ZrO2固溶體相比，最主要優點是在1100~1400℃長期加熱不發生分解，但這類氧化物稀缺，價格昂貴，只能局限于某些特殊要求的地方使用。為此，人們研究了多種符合穩定劑，如ZrO2-MgO和ZrO2-CaO固溶體加入1%~2% Y2O3 即可顯著提高其抗熱震性。加入3%~5%Y2O3可以使固溶體完全不分解，而且具有很高的機械強度和較低的線膨脹系數。
原料中的雜質含量對ZrO<, SPAN style="FONT-STYLE: normal; FONT-FAMILY: '宋體'; COLOR: rgb(51,51,51); FONT-SIZE: 10.5pt; VERTICAL-ALIGN: sub; FONT-WEIGHT: normal; mso-spacerun: 'yes'">2的穩定和對熔化金屬的玷污均有很大的影響，因此欲制出優良性能的ZrO2制品，采用高純度的原料也是很重要的。
原料的粉碎是將ZrO2原料和穩定劑按一定的配比，在橡膠襯里和金屬鋯球（或穩定燒結ZrO2制成的球）的球磨機中共同濕粉碎到小于2μm。然后經分離、干燥、打粉制成團塊，并在1700℃下預燒，使之穩定下來。再將穩定的團塊破碎，根據制品要求的性質濕粉碎到要求的細度。用注漿法成型時，須將球磨料用鹽酸處理后，加蒸餾水清洗。清洗時加入0.3%（濃度為10%）的阿拉伯樹膠，作為顆粒清洗的沉降劑，清洗至PH值=6~7，經烘干（水分小于0.15%時），即可配漿澆注。也可用酸性泥漿澆注成型，其PH值=2，含水量為28%~30%，小于5μm的顆粒在90%為適宜。如用壓制法成型時，須在制備好的一定顆粒和粉料的配料中加入粘結劑（磷酸、硼酸、糊精、或Zr(OH)2 等）制成坯料。成型后的磚坯經干燥后在1700~2000℃下燒成。
在氧化物制品系統中，ZrO2具有許多優良特性，如熔點高（2700℃ ），高溫結構強度大，化學穩定性良好，高溫蒸氣壓和分解壓均較低，熱導率小，因而可以滿足高溫、高真空冶煉的許多純金屬和合金所需的技術要求。
ZrO2坩堝的最高使用溫度可達2500℃，能成功地熔煉鉑、鈀、釕、銫等鉑族貴金屬及其合金，亦可用來熔煉鉀、鈉、石英玻璃以及氧化物和鹽類等。ZrO2制品可用作高溫爐襯。在鑄鋼工業中，由于它不被鋼水所浸潤，在連續鑄鋼過程中已成功地用作鑄口磚。ZrO2熱電偶保護管可用來測定鋼水溫度和熔融金屬鉻的溫度，由于加入穩定劑后因金屬離子間的價鍵不同，使固溶體形成空位，提高了高溫離子的導電性，因此可作為高溫爐（＞2000℃）的發熱元件。此外，ZrO2 材料還可用作原子反應堆的反射材料。因此，它在冶金、熱工及其它工業的高溫技術發展領域中有不容忽視的重要作用。
地址：http://www.xjqx.net.cn/zixun/1022.html
本文“氧化鋯耐火材料介紹”由科眾陶瓷編輯整理，修訂時間：2016-07-06 09:15:31
科眾陶瓷是專業的工業陶瓷加工生產廠家，可來圖來樣按需定制，陶瓷加工保證質量、交期準時！
有疑問請點擊咨詢客服
