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物理性質(zhì)
純凈的ZrO2為白色粉末，含有雜質(zhì)時略帶黃色或灰色，添加顯色劑還可顯示各種其它顏色。通常含有少量的氧化鉿，難以分離，但是對氧化鋯的性能沒有明顯的影響。
二氧化鋯的相變
氧化鋯是一種特殊的材料，增韌的方法，主要是利用氧化鋯的相變才能達(dá)到的！氧化鋯有三種晶相，分別為單斜晶相、四方晶相和立方晶相，三者之間的轉(zhuǎn)變關(guān)系如下：
由于在單斜相向四方相轉(zhuǎn)變的時候會產(chǎn)生較大的體積變化，冷卻的時候又會向相反的方向發(fā)生較大的體積變化，容易造成產(chǎn)品的開裂，限制了純氧化鋯在高溫領(lǐng)域的應(yīng)用。
但是添加穩(wěn)定劑以后，四方相可以在常溫下穩(wěn)定，因此在加熱以后不會發(fā)生體積的突變，大大拓展了氧化鋯的應(yīng)用范圍。市場上用來做穩(wěn)定劑的原料主要是氧化釔。
二氧化鋯粉體的主要制備方法
1.中和沉淀法
優(yōu)點：設(shè)備工藝簡單，生產(chǎn)成本低廉，且易于獲得純度較高的納米級超細(xì)粉體，因而被廣泛采用。
缺點：沒有解決超細(xì)粉體的硬團(tuán)聚問題，粉體的分散性差，燒結(jié)活性低。
2.鋯鹽水解法
優(yōu)點：操作簡便。
缺點：反應(yīng)時間較長(>48小時)，耗能較大，所得粉體也存在團(tuán)聚現(xiàn)象。
3.鋯醇鹽水解法
優(yōu)點：(1)幾乎全為一次粒子，團(tuán)聚很少；
(2)粒子的大小和形狀均一；
(3) 化學(xué)純度和相結(jié)構(gòu)的單一性好。
缺點：原料制備工藝較為復(fù)雜，成本較高。
以上三種方法的后工序都是煅燒，其溫度越高，則粉體的晶粒度越大，團(tuán)聚程度越高。這是由于煅燒升溫過程當(dāng)完成了從非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)的成核過程以后便開始了晶粒長大階段，并且晶粒中成晶結(jié)構(gòu)單元的擴(kuò)散速度隨溫度升高而增大，相互靠近的顆粒容易形成團(tuán)聚。
4.水熱法
優(yōu)點：粉料粒度極細(xì)，可達(dá)到納米級，粒度分布窄，省去了高溫煅燒工序，顆粒團(tuán)聚程度小。
缺點：設(shè)備復(fù)雜昂貴，反應(yīng)條件較苛刻，難于實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
5.溶膠-凝膠法
優(yōu)點：(1)粒度細(xì)微，亞微米級或更細(xì)；
(2) 粒度分布窄；
(3)純度高,化學(xué)組成均勻,可達(dá)分子或原子尺度；
(4)燒成溫度比傳統(tǒng)方法低400～500℃。
缺點：(1)原料成本高且對環(huán)境有污染；
(2)處理過程的時間較長；
(3)形成膠粒及凝膠過濾、洗滌過程不易控制。
6.微乳液法（反膠束法）
優(yōu)點：可制得<20nm的含釔的穩(wěn)定四方相 ZrO2 納米粉，粉體分散性能好，分布窄。
缺點：生產(chǎn)過程較復(fù)雜，成本也較高。
