氧化锆(zro2)及其相关相图

氧化锆（ZrO2） 及其相关相图
by第七小组
01
结构&性能 应用
CONTENTS
目录
02 03
相图
PART
ONE
氧化锆的结构&性能
三大晶型结构
单斜晶系
四方晶型
立方晶型
氧化锆低温时为单斜晶系，高温时形成四方晶型，更高温时形成立方晶型。这三者之间的转 变温度受杂质影响很大，因此很难确定。
多晶转变中常见的滞后现象
3 4
5 6
成斜锆石型的ZrO2 是黄色或棕色单色斜晶体，可由锆英石与纯碱共熔，用水浸出锆酸钠，与 盐酸作用成二氯氧化锆，再煅烧而制得
PART
TWO
氧化锆的应用
氧化锆的应用
陶瓷色料
催化剂载体
氧化锆纤维 氧化锆氧传感器 氧化锆陶瓷
氧化锆宝石材料
耐火材料
氧化wenku.baidu.com涂层
陶瓷色料
钒锆蓝
钒锆黄
单斜电熔氧化锆呈色稳定性好，呈色力强，混溶性好，色泽纯正
能带间隙大约为5-7eV。
氧化锆的性能之化学性能
1 2
由灼烧氧化锆水合物或挥发性含氧酸锆盐所得的二氧化锆为白色粉末，不溶于水 经由轻度灼烧所得的二氧化锆，比较容易被无机酸溶解 强热灼烧所得的二氧化锆只溶于浓硫酸和氢氟酸，经过熔融重结晶的二氧化锆只与氢氟酸作用 二氧化锆是一种两性氧化物，与碱共熔可形成锆酸盐，但锆酸盐遇水容易水解为ZrO2· xH2O 而沉淀 二氧化锆与碳和氯气高温反应，或者与四氯化碳反应，生成四氯化锆及二氯氧化锆，水解又得 到二氧化锆 它在电弧中与碳作用生成碳化锆
氧化锆纤维
氧化锆纤维
氧化锆纤维毡
熔点高、耐高温、抗氧化、耐腐蚀、热传导率低
PART
THREE
氧化锆的相图
ZrO2-CaO系统相图
图中的立方ss、四方ss、单斜ss分别表示立方ZrO2固溶体、四方ZrO2固溶体、单斜ZrO2固溶体。
ZrO2-Y2O3系统相图
ZrO2-Al2O3系统相图
ZrO2-SiO2系统相图
ZrO2-TiO2系统相图
参考文献
[1]胡利明，高芳.氧化锆纤维及其制品[J].人工晶体报,2009,38(1):265 [2]梁波,陈煌.氧化锆涂层(薄膜)的应用与研究[J].硅酸盐通报,2003,6 以及很多电子文献
氧化锆陶瓷
氧化锆陶瓷刀片
氧化锆陶瓷插针
烤瓷牙
高韧性、高抗弯强度、高硬度和耐磨性、无氧化、不生锈、耐酸碱、高绝缘性
氧化锆涂层
三氧化二钇（Y2O3）等稳定 剂稳定的氧化锆粉体 线膨胀系数低
高性能涡轮航空发动机
氧化锆氧传感器
此型氧传感器是利用稳定的二氧化锆陶瓷在650℃以上的环境中产生的氧离子导电特性而设计的
氧化锆宝石材料
氧化锆宝石材料分为天然立方氧化锆和人工合成立方氧化锆两种。 硬度高、光学性能良好
耐火材料
定径水口
高温喷嘴
坩埚
电熔氧化锆具有高熔点，化学稳定性和热稳定性
催化剂载体
例如Cu/ZrO2催化剂在醇类的水蒸气重整制氢、CO/CO2加氢合成低碳醇等反应中起到十分巨大的作用。
同时具有酸、碱性及氧化、还原性，而且又是半导体，易产生空穴，可与活性组分产 生较强的互相作用，能提供大的比表面而使活性组分高度分散。
ZrO2的热膨胀曲线图
ZrO2的差热曲线
氧化锆的性能之物理性能
通常状况下为白色重质（相对密度5.85）无定形粉末，是一种无臭无味晶体。
溶于2份硫酸和1份水的混合液中，微溶于盐酸和硝酸，慢溶于氢氟酸，几乎 不溶于水。
熔点高（熔点2680 ℃）、电阻率高、折射率高（折光率2.2）和热膨胀系数 低。沸点4300 ℃，硬度次于金刚石。