新闻详情
常见的几种晶相的氧化锆
发布时间：
2024-12-19 15:41
来源：
因国内现还没有一个有关锆系列研磨介质的统一的命名标准，市场对氧化锆珠或相近的产品叫法很乱。这样对普通的没有该专 业认识的用户来说很头痛，很难买到自己想要的合适珠子；同时也给一些不法商人有鱼目混珠的机会。下面就珠子成品组成和蕞终化学结构依国际上通用的行业标准作阐述。
氧化锆分子式为ZrO2，英语单词为Zirconia 或者Zirconium Oxide，纯氧化锆主要以三种形体存在，单斜晶系(m-ZrO2)、四方晶系(t-ZrO2)、正方晶系(c-ZrO2)。这三中形体在不同的温度下可以相互转变，小于1300℃下是以单斜晶系存在。单斜晶系因晶胞本身的结构受外力的作用下 体系很不稳定;四方晶系和正方晶系的晶格结构却相当的稳定。
作为起分散和研磨物料作用的介质球--氧化锆珠(或氧化锆球)就得解决在通常使用温度范围内(0-80℃)的单斜晶系转变成四方晶系的问题，掺杂碱土和稀土氧化物是一种有效的方法，这样就出现了不同的稳定剂，如氧化钇、氧化铈、氧化镁和氧化钙等。实践证明，氧化钇和氧化铈稳定的氧化锆珠是较理想的研磨介质，具有较高的断裂强度和耐磨性。
不同的稳定剂、同一种稳定剂不同的量所稳定的氧化锆，晶相结构都不一样。下面列出常见的几种晶相的氧化锆。
一、全稳定的氧化锆FSZ：
加8%摩尔比的氧化钇或15%摩尔比的氧化钙可得到正方晶相氧化锆，因此体系不会转变，故称为全稳定的氧化锆FSZ(Full Stabilized Zirconia)，或称正方相氧化锆。主要用作人工宝石、感应头、耐火材料和颜料等。
二、部分稳定的氧化锆PSZ：
单斜相和正方相呈现这种结构。因其具有优 秀的导热性而通常被用于加热和导热材料。
上一页
下一页
相关信息
氧化钇稳定氧化锆(YSZ)陶瓷因其独特的晶体结构和物理化学特性，成为高温工程领域的重要材料。这种陶瓷材料通过氧化钇掺杂使氧化锆在室温至高温范围内保持稳定的立方相结构，避免了相变导致的体积变化问题。 在热障涂层领域，YSZ陶瓷展现出显著的技术价值。其低热导率特性能够有效阻隔高温热量传递，保护金属基底材料。航空发动机涡轮叶片表面通常沉积YSZ涂层，工作温度可达1200℃以上。涂层中的微孔结构设计可以缓解热应力，延长部件服役寿命。等离子喷涂和电子束物理气相沉积是制备这类涂层的典型工艺。 固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质是YSZ陶瓷的另一重要应用方向。在600-1000℃工作环境下，YSZ电解质表现出良好的氧离子传导性。这种传导机制源于氧空位的形成与迁移，氧化钇掺杂量直接影响材料的电导率。电解质薄膜的致密化程度对电池性能有关键影响，需要控制烧结工艺参数以获得无缺陷的微观结构。 高温传
YSZ(氧化钇稳定氧化锆)陶瓷的烧结致密化过程受到原料特性、成型方式和烧结制度的综合影响。粉体特性是影响烧结行为的首要因素，采用粒径分布集中在200-500nm范围的YSZ粉体，配合适当的分散剂使用，能够改善素坯的堆积密度。在成型阶段，等静压工艺相比干压成型更能获得均匀的素坯结构，成型压力控制在200-300MPa范围内有利于后续烧结收缩的均匀性。 烧结温度曲线的设计需要兼顾致密化和晶粒生长的平衡。采用分段升温策略，在1100-1300℃区间保持较慢的升温速率(2-3℃/min)，有助于排除成型过程中引入的有机添加剂。最终烧结温度通常控制在1450-1550℃范围，保温时间根据部件厚度调节，一般保持2-4小时。过长的保温时间会导致晶粒异常长大，进而影响材料的断裂韧性。 烧结气氛的选择对YSZ陶瓷的氧空位浓度有直接影响。在空气气氛下烧结有利于保持材料的氧离子导电性，而还原性气氛可能导