摘
要
本文简要介绍目前二氧化锆的制备方法（共沉淀法、溶胶—凝胶法、喷雾热解法、金属有机物水解法、水热法、反向胶团法等），主要以水热法为例,详细介绍其制备过程及步骤，并检测制得二氧化锆的各项性能（红外、XRD)。本文采用水热法制备氧化钇稳定氧化锆（YSZ ）纳米粉术，以Zr 4+和Y 3+的氢氧化物为热前驱体，氢氧化钾和碳酸钾作矿化剂，研究水热处理温度、PH 值和矿化剂浓度对水热合成纳米氧化锆晶型结构的影响。实验的各项性能结果表明:高的反应温度有利于立方氧化锆的生成,矿化剂的加入对合成产物晶化度和晶粒大小有显著的影响，体系pH 值会影响水热前驱体的结构,进而影响水热合成纳米氧化锆的晶型.在Y 2O 3 掺杂量比较大的时候,PH 值的变化对氧化锆晶型的影响不明显，晶型由掺杂量决定。在本文中还附有二氧化锆制备步骤及其性能检测的各种实验数据，用到的实验仪器，可操作性强，从而为制备粒度和晶型可控的纳米二氧化锆粉末提供实验依据.
关键词： 二氧化锆 制备方法 水热法 性能检测
Title Preparation and properties of zirconium dioxide detection
Abstract
This paper introduces the preparation methods of the present zirconia（Coprecipitation、Sol - gel method、Spray pyrolysis、Hydrolysis of metal organic、Hydrothermal、Reverse micelles and so on）. Case Study of the main hydrothermal. Details of their preparation process and steps，and detection system was the performance of zirconia （XRD). In this paper, hydrothermal yttria stabilized zirconia nano—powder technique to Zr4+ and Y3+in the hydroxide precursor for the heat，potassium hydroxide and potassium carbonate as a mineralizer of hydrothermal treatment temperature，PH value and mineralizer concentration on the hydrothermal synthesis of nano-zirconia crystal structure。Experimental results show that the performance：the high temperature is conducive to the formation of cubic zirconia，the addition of mineralizer on the synthesis of the product crystallinity and grain size have significant effects, pH value of hydrothermal precursor structure，thereby affecting the hydrothermal synthesis of nano—crystalline zirconia. Y2O3doping in time than the larger, pH values on the crystal structure of zirconia was not obvious, crystal form determined by the doping。Also included in this article zirconia preparation steps and performance testing of a variety of experimental data used in the experimental apparatus and operable so as to prepare a controlled particle size and crystal structure provide the experimental nano-zirconia powder basis.
Keywords Zirconia Preparation Hydrothermal Performance Testing
目次
1 引言 (1)
1.1 二氧化锆的性能 (1)
1.1.1 物理性能 (1)
1。1。2 化学性能 (1)
1。2 二氧化锆的制备方法 (2)
1。2。1 共沉淀法 (2)
1。2.2 溶胶—凝胶法 (2)
1。2。3 喷雾热解法 (2)
1。2.4 金属有机物水解法 (3)
1.2。5 反向胶团法 (3)
1。2。6 水热法 (3)
1。2。7 碱熔法 (4)
1.2。8 二氧化锆制备工艺发展趋势 (4)
1。3 二氧化锆的用途 (5)
1.3.1 增韧、强化陶瓷 (6)
1。3.2 二氧化锆在特种陶瓷中的应用 (7)
1。3。3 二氧化锆在耐火材料中的应用 (7)
1.3.4 二氧化锆在玻璃种的应用 (7)
1。3。5 二氧化化锆在其它方面的应用 (8)
1.4 二氧化锆的发展趋势 (8)
1。4。1 高纯二氧化锆 (8)
1.4.2 复合纳米二氧化锆粉末的开发 (9)
1.4.3 二氧化锆溶胶 (9)
2 实验 (11)
2。1 实验设计 (11)
2。2 实验材料 (12)
2.3 实验步骤 (13)
3 实验结果分析与讨论 (14)
3.1 PH值得影响 (14)
3。2 矿化剂的影响 (15)
3.3 氧化钇掺杂量的影响 (16)
3。4 反应温度的影响 (17)
结论 (24)
致谢 (25)
参考文献 (26)
附录A (27)
1 引言
1. 1 二氧化锆的性能
二氧化锆（ZrO2）是一种耐高温、耐磨损、耐腐蚀的无机非金属材料.随着电子和新材料工业的发展, ZrO2除传统应用于耐火材料和陶瓷颜料外，其在电子陶瓷、功能陶瓷和结构陶瓷等高科技领域的应用引起广大学者的重视，成为当今研究开发的热门课题之一.本文主要就其性质、用途及其发展趋势作简要论述。
1。 1 .1 物理性质
二氧化锆具有熔点和沸点高、硬度大、常温下为绝缘体、而高温下则具有导电性等优良性质。
二氧化锆有3 种晶型, 属多晶相转化的氧化物。稳定的低温相为单斜晶结构( m - ZrO2 ) , 高于1000℃时四方晶相( t—ZrO2 ) 逐渐形成，直至2370 ℃只存在四方晶相, 高于2370℃至熔点温度则为立方晶相（ c-ZrO2）。ZrO2在加热升温过程中伴随着体积收缩, 而在冷却过程中则体积膨胀。因此在使用时为使其不发生体积变化，必须进行晶型稳定化处理。常用的稳定剂有Y2O3、CaO、MgO、CeO2和其它稀土氧化物.这些氧化物的阳离子半径与Zr4+相近（相差在12%以内) ,它们在ZrO2中的溶解度很大, 可以和ZrO2形成单斜、四方和立方等晶型的置换型固溶体。这种固溶体可以通过快冷避免共析分解, 以亚稳态保持到室温。快冷得到的立方固溶体保持稳定，不再发生相变, 没有体积变化, 这种ZrO2称为全稳定ZrO2，写为FSZ( Fully Stabilized Zirconia) 。
基于ZrO2 晶型转变的特征条件和不同类型稳定剂的作用, 通常稳定剂Y2O3、CaO、MgO、CeO2的有效加入量（摩尔分数) 分别为7％~14％ , 15％～29% , 16％～26%, 〉 13％。根据不同的应用条件, 稳定剂可以单独使用，也可以混合使用, 从而得到具有不同性能的ZrO2 产品, 这是当前ZrO2 复合材料研究、开发和应用的热门课题之一。
1。 1. 2 ZrO2化学性质
氧化锆具有良好的化学性质.它是一种弱酸性氧化物，对碱溶液以及许多酸性溶液( 热浓H2SO4、HF 及H3PO4除外）都具有足够的稳定性。用ZrO2制成的坩埚
可熔炼钾、钠、铝和铁等多种金属。它对硫化物、磷化物等也是稳定的。许多硅化物的熔融物及矿渣等对烧结ZrO2亦不起作用。
熔融碱式硅酸盐以及含有碱土金属的熔融硅酸盐, 在高温下对烧结ZrO2有侵蚀作用.强碱与ZrO2在高温下反应生成相应的锆酸盐。在高温下（ 2220 ℃以上）的真空中，ZrO2和碳作用生成ZrC，和氢或氮气作用生成相应的氢化物或氮化物。
总之, 由于ZrO2具有优良的物理化学性质, 它在电子和新材料工业的发展中具有广阔的应用前景。为使我国丰富的锆资源向高值化深度开发的方向发展, 必须加快我国高纯超细ZrO2和锆溶胶的产业化速度。
1。 2 二氧化锆的制备方法
1。 2。 1 共沉淀法[1—2]
该法是利用ZrOCl2或ZrO（NO3）2等可溶性锆盐与沉淀剂在溶液中进行共沉淀反应，然后在高温下煅烧得到ZrO2，沉淀剂一般为氨水等碱性物质，这种方法要求的工艺简单,易于添加其他微量元素，但该法容易引入杂质，形成的沉淀呈胶体状态，很难过滤和洗涤，在干燥脱水过程中有严重的结块现象.
丛昱等人利用ZrOCl2·8H2O中的结晶水将其溶解到无水乙醇中,在343 K下通人氨水，产生沉淀，对沉淀处理后得到粒径为25nm的ZrO2颗粒，许珂敬等为解决颗粒团聚的问题，在ZrOCl2溶液中加入聚乙二醇，取得了较好效果。
1. 2．2 溶胶一凝胶法[3-4］
该法是将锆的可溶性盐溶于水中，然后利用水解、络合等方法将其制成矗Zr （OH）4 溶胶，将溶胶加热除去溶剂而进一步形成凝胶，煅烧凝胶即得到ZrO2纳米颗粒。该法的最大优点是反应温度低，产物粒径小，分布均匀。且易于实现高纯化，但由于络合剂等有机试剂的引入，导致生产成本提高.
王零森等人以乙二胺四乙酸(EDTA)为络合剂，在80℃蒸发除去水分，得到溶胶，在120℃将溶胶干燥形成凝胶，煅烧凝胶得到平均粒径为10nm的ZrO2·8％Y2O3粉末，谢玉群在ZrO Cl2水溶液中加入环氧氯丙烷，在80℃反应形成溶胶,老化24h后，将溶胶干燥、灼烧得到ZrO2纳米颗粒，平均粒径9。6nm，比表面积为95。3hm2/g。
1。 2．3 喷雾热解法[5—6]
该法是将锆盐溶液或已形成的Zr（OH)4沉淀与可燃性液体混合,在高温时以雾化状态进行喷射燃烧,这样溶剂蒸发,溶液因过饱和而析出固相物质，进而被热分解,
得到高纯度的纳米粉末．这种方法操作过程简单，反应一次完成,需要时问短，能够精确控制所合成化合物的最终组成，产物比表面积大，烧结性能好，但颗粒形状较难控制,另外，由于分解后产生的气体往往具有腐蚀性，对设备要求高。
张渊明等人在ZrOCl2溶液中加入氨水产生深淀，然后以乙醇或水为分散剂,利用喷雾热解法得到ZrO2纳米颗粒，平均粒径10nm左右，而且分布较窄，对比乙醇和水这两种分散剂,前者得到的粉末分散性较好．但产率和表面活性比用水作分散剂的低。
1。 2。 4 金属有机物水解法［7]
该法一般以金属醇盐为原料，通过金属醇盐的水解（在碱性溶液中．多以氨水为介质),得到沉淀，对沉淀经煅烧处理即得纳米粉末。利用该法所得产物颗粒分布均匀，纯度高、组成与形状容易控制，但由于采用金属醇盐为原料，水解反应很难进行完全，而且生产成本很高，另外有的金属醇盐也不容易得到.
章天金等人以Zr(OC3H7)4和Y（CH3COO）3为原料，以甲醇为溶剂，醋酸为催化剂，在恒温（5O℃)．恒湿（相对湿度5O%)条件下发生水解、缩聚反应，形成凝胶，500℃焙烧2h得到了平均粒径为15。7nm，比表面积64.04m2/g的纳米钇稳定二氧化锆粉末。
1. 2. 5 反向胶团法［8—9]
反向胶团法也称微乳液法,是近年来发展起来的一种制备纳米粉末的有效方法，反向胶团是指热力学上稳定分散的两种互不相溶的液体组成的宏观上均一而微观上不均匀的液体混合物。其中分散相以液滴的形式存在于连续相中，分散相被相界面的表面活性剂分子所稳定。以油包水的反向胶团为例，油相为连续相，相界面为表面活性分子所稳定的水相以微液滴的形式存在于油相中.这样溶于水中的反应物之间的化学反应也只能在微小液滴中进行，这样既能形成球形颗粒，也避免了颗粒的进一步长大。
杨传芳等人选择磷酸三丁酯（TBP)一煤油一盐酸的工业化萃锆体系，确定了反向胶团溶液形成的条件，并以氨水为沉淀剂,使之与反向胶团溶液反应，将沉淀物洗涤、干燥、焙烧，得到粒径10nm左右的单分散ZrO2粉末。
1。 2. 6 水热法［10—13]
水热合成是指在密闭体系中，以水为溶剂，在一定温度、水的自生压力下，原始混合物进行的反应。通过在水热条件下的成核和生长,可以制备形貌和粒度可控的
氧化物、非氧化物或金属超细粉体。特别是通过盐溶液水热反应，可以制备多种水合氧化物溶胶,经后续热处理可得到纳米级陶瓷粉体.用水热合成法制备纳米氧化锆的基本工艺过程为
Z rOCl2·8H2O→配制盐溶液→加分散剂→水洗→水热晶化→干燥→煅烧→纳米ZrO2
粉体．
在此过程中，加入微量的矿化剂可以控制纳米氧化锆的晶型，但共存的阴离子对反应产生的影响不大。用水热法制备的纳米ZrO2粉体晶粒发育完整，粒径小，分布均匀，团聚少，但对设备的要求高，故成本较高。
1。 2. 7 碱熔法[14—16］
碱熔法是国内外最早最常用的加工方法.该工艺是在650℃下将错英石精矿与烧碱熔融，然后用热水浸熔融体，硅以硅酸钠形态进入溶液中．话酸钠不溶于水，留在固相渣中．用盐酸处理固相渣，过滤除去矿渣及SO2等杂质．锆酸钠与盐酸反应生成水溶性ZrOCl2．将此母液蒸发降温结晶析出ZrOC12·8H2O，经洗涤、焙烧（800℃）即得产品ZrO2。反应历程如下：
ZrSiO4+NaOH650℃Na2ZrO3+NaSiO3+2H2O，
Na2ZrO3+4HCl→ZrOCl2+2H2O+2HaCl，
ZrOCl2·8H2O800℃ZrO2+2HCl+7H2O
由于烧碱价格较高,以其做为分解剂在经济上不尽合理,随后开发出纯碱烧结法。纯碱法过程如下:在1100℃左右将纯碱与锆英石精矿在连续回转窑内进行烧结，烧结块首先用水处理，使其中的大部分硅酸钠溶解分离出去,然后用盐酸将锆溶入溶液中,得到ZrOCl2。水溶液，此时再经过滤除杂将未反应矿渣及SiO2除去，滤液经蒸发降温结晶析出ZrOCl2·8H2O，经洗涤，800℃焙烧即得ZrOCl2。
ZrSiO4+4Cl+4C1100℃Na2Zr03+Na2SiO3+2CO2
Na2ZrO3+4HCl→ZrOCl2+2H2O+2HaCl
ZrOCl2·8H2O800℃ZrO2+2HCl+7H2O
1.2。 8 二氧化锆制备工艺发展趋势［17-18]
纯ZrO2随温度的改变，有三种不同晶型:
单斜晶-1170℃—-四方晶-2370℃-立方晶
单斜ZrO2与四方ZrO2之间的转变是可逆的快速转变，在冷却过程中这种转变
伴随有7％的体积膨胀，易使制品产生开裂现象。为防止这类现象发生，必须加入稳定剂使ZrO2晶型保持稳定。通常是向ZrO2中加入某些结构与其类似的氧化物，
如CaO、MgO、Y
2O
3
、CeO
2
等，固为它们能与ZrO2形成立方晶系固溶体而使ZrO2稳定。
因而ZrO2产品可分为单一ZrO2、部分稳定ZrO2和稳定ZrO2。锆英石分解制ZrO2工艺，其产品均以单斜晶为主的多晶体，属于不稳定ZrO2.耐火材料及精细陶瓷等需要的ZrO2均为部分稳定和稳定ZrO2，为适应这一需求相继开发了直接由锆英石制稳定ZrO2的工艺方法，如电熔法、等离子体法制稳定ZrO2等.另外石灰或碳酸钙烧结法亦可用于制稳定ZrO2。电熔法和等离子体法制稳定ZrO2时，在高温分解前后需加入稳定剂,石灰烧结法则不用，因石灰自身便是稳定剂.
另一方面，随着高精度、高可靠性电子元件的发展，在电子陶瓷和精细陶瓷制造工业中，需要高纯和高纯稳定ZrO2.这类原料用传统工艺无法生产,国内外摄常用
的方法是化学共沉淀法，即使用传统工艺的产品或中间产品ZrOC1
2·8 H
2
O与相应的
稳定剂可溶性盐制成混合液，用NH
3·H
2
O共沉淀，经洗涤、干燥、煅烧即可制得高
纯稳定ZrO2.其它方法还有诸如锆酰胺工艺等。
增韧陶瓷具有高强度、高韧性和优异的超塑性，是陶瓷内燃机引擎等的优良材料，要获得这些优异的性能，很大程度取决于所用陶瓷粉末的特性,高纯、超细、均匀分散的活性粉体是获得这些性能的前提条件；在有机合成使用的一些锆基催化剂，也需要高纯超细ZrO2粉体。
固此,制备这类高纯ZrO2超细粉就显得极为重要。这类高纯ZrO2超细活性粉体的合成，多从可溶性锆盐出发,最常用的锆盐仍是传统工艺的中问产品ZrOCl2·8 H2O，主要合成方法有金属醇盐法、溶胶—凝胶法、微乳液法等。
1. 3 二氧化锆的用途
ZrO2作为一种金属氧化物,由于它具有非常优异的物理和化学性质，近几年来已成为科研领域的又一热点，并被广泛应用于工业生产中。Zr02的熔沸点高，抗腐蚀性强，能抵抗酸性及中性熔体的侵蚀，故被用作耐火材料Zr02表面具有弱酸、弱碱双功能特性，既可作为催化剂也可作为催化剂载体来使用，由于Zr02具有较好的机械强度，还可以作为催化剂结构助剂。
近年来，人们尝试采用各种方法将ZrO2制成纳米材料，并将其初步应用于实际，收到非常好的效果,因此,对纳米Zr02制备方法及应用的探索已引起了研究人员的广
泛兴趣。
由于ZrO2及其复合材料在不同条件下具有某些独特的性能( 如半导体性、敏感功能性和增韧性），因此自80年代以来，随着电子和新材料工业的发展，ZrO2主要作为耐火材料应用已成过去，而在电子陶瓷、功能陶瓷和结构陶瓷等方面的应用迅速发展。这些特种陶瓷（或称新型陶瓷) 材料是电子、航天、航空和核工业的基础材料, 在高新技术领域中的应用异常活跃。例如某种火箭中用特种陶瓷材料制造的零部件占80%，一台彩电接收机用特种陶瓷材料制造的元件占75％ , 一台自动控制系统的调节范围、精确度和灵敏度等主要指标取决于传感器的性能，而制造传感器则主要取决于功能陶瓷材料。可见ZrO2在电子和新材料工业的发展中占有重要地位,在冶金、化工、玻璃和医学等部门的应用也不断增加, 具有广阔的应用前景.
1. 3 .1 增韧、强化陶瓷[19—21]
四方ZrO2向单斜ZrO2转变时，由于体积变化，在转化粒子的周围形成许多小于临界尺寸的微裂纹。这些微裂纹在负裁作用下是非扩展性的，因此并不降低材料的强度。当大的裂纹在负裁作用下扩展遇到这些裂纹时，将诱发新的相变，并使扩展裂纹转向而吸收能量,从而起到增韧效果增韧效果见表1-1.
表 1—1 一些陶瓷材料的物理力学性能
对于烧结体表面，由于不存在基体的约束，故四方ZrO2容易转变成单斜ZrO2，而内部的四方晶型由于受到来自基体各方面的压力而保持亚稳状态，故表面产生体积膨胀，从而使表面形成压应力，起到表面强化的作用。
1.3。 2 ZrO2在特种陶瓷中的应用［22]
由于高纯ZrO2具有优良的物理化学性质,当其与某些物质复合时，在不同条件下又具有对电、光、声、气和温度等的敏感特性，使其广泛用于电子陶瓷、功能陶瓷和结构陶瓷等高新技术领域。
ZrO2在电子陶瓷中的应用主要有压电元件(如发火元件、助听器、拾音器等） ,滤波器(用于电视机、收录机、共电式无线电收发机等) ,超声波振荡器（用于潜艇音纳、鱼群探测器和测深仪等），蜂鸣器（用于电子计算机输入功率鉴定信号机、曲调桌式电子计算机、数字显示手表及闹钟等）及高温导体等。
ZrO2在功能陶瓷中的应用主要有气体传感器(如氧气分析仪和钢液测氧探头等)，温度传感器(用于电子温度表、复印机、电子透镜等),声音传感器（用于超声波遥控、潜艇音纳超声波探伤和诊断仪等）,压力传感器(用于应变仪、拾音器、电子血压表等），加速度传感器（用于加速度测量仪)等高技术自动控制系统及高温固体燃料电池电介质和磁流体发动机电极等。
由于ZrO2具有耐高温、高强度、韧性好和耐腐蚀等特性，常温下抗压强度可达2100MPa。1000℃时为1190 M Pa最好的亚稳定ZrO2韧化陶瓷常温下抗弯强度可达 2 可达9MPam1/2以上.因此,可用作空间飞行器的无润滑滚珠轴承和喷气000 M Pa , K
IC
发动机、内燃机和汽轮机的构件（如推杆、连杆、轴承、气缸内衬和活塞帽等)。用ZrO2制作的密封圈、阀门、管道等构件在化工、冶金等部门也得到广泛应用.由于ZrO2硬度高，与电熔Al2O3 相比具有更优良的耐磨性和抗破碎性，故广泛用于制作冷成形工具、整形模、拉丝模、高温挤压模、切削工具、高尔夫球棍头、研磨和磨削构件等.
1.3. 3 ZrO2在耐火材料的应用
由于ZrO2具有耐高温和抗腐蚀的特性,它能抵抗酸性或中性熔体的侵蚀，故广泛用作特种耐火材料、浇铸口、铸模、高温熔体流槽等。它与熔体铁或钢不润湿,因此可用作钢水桶、钢水流槽、连续铸钢注口和钢液过滤器等.由于复合ZrO2（掺Y2O3或CaO）在高温下具有半导体性，可用作在空气中使用的高温发热元件, 最高使用温度可达2100～2200℃。
1 .3. 4 ZrO2在玻璃的应用
ZrO2具有良好的光学性能，是人造宝石的主要原料和光学透镜的添加剂。高纯ZrO2作为真空镀膜材料用于矫正因多层膜涂料所引起的摄影机透镜的色散，以及用
于防止眼镜片的不规则反射。也用于干式静电复印机及各种测量仪器的透镜、装璜结晶玻璃和耐热玻璃等。
1. 3。 5 ZrO2在其他方面的应用
由于ZrO2有良好的化学稳定性、高的硬度和韧性, 作为生物陶瓷广泛用于人造牙、骨骼等人体构件。用氧化锆纤维和其它颗粒、毡等多种制品制成的复合材料,
可用作高温过滤材料、催化剂载体、特种电池和其它能源工业的隔膜或隔热材料。ZrO2作为高温陶瓷颜料-钒锆兰、镨黄、铁锆红、硒镉红和高级瓷釉等在工艺陶瓷、卫生陶瓷和建筑陶瓷等行业的耗量也不断增加。
1.4 二氧化锆的发展趋势
随着电子和新材料工业的发展，ZrO2作为电子陶瓷、功能陶瓷、结构陶瓷和人造宝石的主要原料，在高技术领域的应用日益扩大。随着电子工业的发展，对电子器件提出了微细化、高精度和高可靠性要求。为满足这些要求,首先制作这些元器件的原材料必须具备纯度高、颗粒微细的条件。为此高纯超细ZrO2的研制与开发成为当今国内外学者研究的热门课题。
1.4．1 高纯二氧化锆［23-24］
为更好地发挥ZrO2原来所具有的功能,通过精制提高其纯度，把影响其功能或对使用条件起副作用的离子除去是必要的。这对传感元件的精确度和可靠性将起决定作用.因此高纯ZrO2的研究开发成为90年代的热门课题。也是我国“九五”规划重点开发项目之一。
广东宇田实业有限公司与广东工业大学合作，经国家科委批准立项，采用拥有二项发明专利和一项实用新型专利技术的新方法,组建了年产1000t高纯超细二
氧化锆生产线，于1996 年9 月投入工业生产,产品检测结果与德国、台湾等公司的同类产品对比列于表1—2。
表 1-2 广东宇田公司产品与德国台湾同类产品对比
从表1-2看出，国内工业化产品纯度已达到国际先进水平.广东宇田实业有限公司生产的高纯超细ZrO2于1997 年通过省级技术鉴定,并被确认为国家级重点新产品, 获1998 年广东省科技进步一等奖,标志着我国高纯超细ZrO2已跨入产业化阶段.
1.4。 2 复合纳米二氧化锆粉末的开发［25］
随着功能陶瓷和结构陶瓷等新材料工业的发展，对复合型超细及纳米级ZrO2
的需求量将迅速增加,日本和美国等发达国家已进入产业化阶段.
目前人们较熟悉的有ZrO2-Y2O3、ZrO2—CaO、ZrO2—MgO等被称之为稳定( FSZ）或半稳定（PSZ) ZrO2，以及Pb（Zr1— XT iX ）O3(简称PZT ）复合超微粉体的制备已成热门课题.例如由PZT 微粉、纤维与聚合物复合而成的0—3 型和1—3 型材料，可使水声探测器和医学超声探测器的灵敏度提高几个数量级［3］。在Y2O3稳定的ZrO2微粉中加入20％Al2O3，制成的陶瓷材料(平均粒径约 500 m) 的超塑性达200%～500％［6]。可以预见，由于物质的超微化,其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了宏观物体所不具有的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应,使超微粉与常规颗粒材料相比具有一系列优异的电、磁、光、力学和化学等宏观特性,从而使其作为新型材料在电子、航天、航空、冶金、化工、生物和医学等领域展现出广阔的应用前景。
目前我国纳米ZrO2的开发尚处于实验室小量试产阶段,广东宇田实业有限公司与北京大学合作，正在着手组建年产50t 纳米级ZrO2的半工业生产基地。
1.4。 3 氧化锆溶胶
90年代以来,随着锆纤维的应用领域的不断扩大,锆溶胶的研究与开发亦引起人们的重视。日本第一稀有元素化学工业公司生产的锆溶胶于 1990年10月开始上市,很受用户青睐。锆溶胶具有粒子之间彼此独立、比表面积大、涂复于表面而附着、经热处理而固化、添加少量盐而被凝胶化和可在比较低温下烧结等特性。这些超微粒子呈一次粒子状态，它比粉状粒子在树脂中的混合更容易,具有使用方便的优点。
锆溶胶有酸性、碱性和中性3类,是含15%~25％无定型ZrO2的透明液体,可与亲水性有机溶剂置换或混合。具有良好的成膜性和粘接性,经干燥和热处理后形成具有高强度、高韧性、高折射率、低热导率和离子传导性及化学稳定性的皮膜。锆溶胶还可用作油漆耐水化剂、涂料硬化剂、树脂交联剂、金属表面和纤维处理剂、催化剂等，具有广阔的应用前景。
总之，由于ZrO2具有优良的物理化学性质，它在电子和新材料工业的发展中具有广阔的应用前景.为使我国丰富的锆资源向高值化深度开发的方向发展，必须加快我国高纯超细ZrO2和锆溶胶的产业化速度.
2实验
2。 1 实验方案设计
表2—1 实验设计
组数ZrOCl2·8H2O
(mol) Y2O3
(％）
PH HNO3
(ml）
K2CO3/K
OH
(mol/L)
温度
（℃）
聚乙二
醇（ml）
1 0.01 4 9 20 0。1 185 50
2 0。01
3 9 20 0.05 200 50
3 0.01 3 10 20 0.05 200 50
4 0。01 3 11 20 0。0
5 200 50
5 0.01 8 9 20 0。05 200 50
6 0.01 8 10 20 0。05 200 50
7 0。01 8 11 20 0.05 200 50
2. 2 实验材料
表2-2 实验材料
药品名 纯度 分子量 生产厂家
ZrOCl 2·8H 2O ≥99.0％ 322。25 天津市科密欧化学试剂有限公司 K 2CO 3
≥99.0％
138.21
天津市风船化学试剂科技有限公
司
KOH ≥82。0% 56。11 天津市凯通化学试剂有限公司 Y 2O 3 ≥99% 225.81 天津市凯通化学试剂有限公司
HNO 3 68％ 63。01
NH 3·H 2O 26％ 35。045 天津市天大化工试剂厂 HO(CH 2CHOH ）
n 0H
-—-—
—---
郑州派尼化学试剂厂
蒸馏水
表2—3 实验仪器
仪器
生产厂家
远红外鼓风恒温干燥箱 (101A —2Y ） 杭州市蓝天化学试剂厂 电子天平
上海精密科技仪器有限公司 红外分析仪（IRPRESTI GE —21) 日本制造
磁力搅拌器（78—3） 金坛市双捷实验仪器厂 真空干燥箱（DZF —6050）
嘉兴市中新医疗仪器有限公司
其他仪器：250ml 容量瓶、烧杯、恒温搅拌器、去离子水、量筒等
2。 3 实验步骤
用电子天平称取3。22g ZrOCl 2·8H 2O 、1。044g K 2CO 3、0。144g KO H 和0。13g Y 2O 3。将3。22g ZrOCl 2·8H 2O 溶于50ml 蒸馏水中，制成溶液；将20ml HNO 3倒入0.13g （4％质量分数)Y 2O 3中，水浴加热至80℃完全溶解，再倒入ZrOCl 2溶液中，加入聚乙二醇50ml 作为分散剂,搅拌;用氨水滴定至PH=9，持续搅拌后静止15h （静止时密封）；过滤洗涤至无Cl —，得到水前驱体.将1。044g K 2CO 3和0。144g KOH 溶入100ml 蒸馏水中，制的0。1mol/L 的溶液,其中n(K 2CO 3)：n(KOH ）=3：1。在反应釜中进行水热处理，水热处理时间为48h ；处理产物经过滤、干燥，得到氧化钇稳定氧化锆微细粉末，得到的粉末经过450o C 煅烧后即可得到最终的粉末。 ZrO2粉末的烧成曲线如下
:
ZrO2的煅烧曲线
0501001502002503003504004505000
2
4
6
8
10
12
14h
℃
依照上述方法以此对2到9组进行实验。
3 实验结果分析与讨论
3. 1 PH 值的影响
图2-1 所示是不同pH 值下共沉淀的前驱体水热合成产物的XRD 谱。由图可见，不同pH 值下生成的前驱体经水热处理后，合成产物均为四方相和立方相ZrO 2组成的混合相二氧化锆。并且随着体系pH 值的升高，合成产物中立方相二氧化锆含量增加,当DH 增加到l1以上时，产物中以立方相二氧化锆为主，四方相二氧化锆含量已经很少。可见，提高pH 值有利于立方氧化锆的形成。
不同pH值的红外图
0102030405060700
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
02004006008001000120014001600180020000
20
40
60
80
100
图2-1 不同pH值下合成的3YSZ的XRD衍射图氧化锆前驱体结构有4 种模型:
（1）[Zr(OH）2(H20)4］2+ (pH〈7）；
(2）［Zr（OH）4(H20)2］ (pH≈7）;
(3）[Zr（OH)6］
2
-（pH=7 10．5）；
（4）［Zr(O）
7]
3
-（pH=10．5～14)。
在较低的pH 值下，OH—的浓度低,Zr4+周围的配位体主要是水分子，随着pH 值增大，Zr4+周围的水分子逐渐被OH—取代。氧化锆前驱体网状结构的有序程度，即是否含有较多结构水分子和配位水分子,对最终氧化锆的晶型是有影响的。在pH=l1时前驱体中含有较少结构水分子和配位水分子，前驱体结构主要为［Zr（0H）7 ]3-，有序程度高，与立方相有短程相似性，更有利于生成立方氧化锆.
表2—3所列为共沉淀体系各成分开始沉淀和完全沉淀的pH值。只有pH≥7才能形成表中2个体系的共沉淀，而确保沉淀完全则需pH≥8.3。在氧化钇掺杂量较低的情况下提高pH值可以确保钇离子最大限度地沉淀，有利于得到高温稳定的结晶形态，即立方相二氧化锆。
滴定速度也会影响前驱体的结构，在较快的滴定速度下,沉淀不均匀,且生成的网络结构中包含着大量的水分子，因而有序程度较小，倾向于转变为单斜结构.
表2-3 前驱体各组分开始沉淀和沉淀完全时的pH值
沉淀Ksp PH
开始结束Zr（OH）4 6.3×10—492。05 3.2
Y（OH)3 8.1×10-23 6.77 8.3
3. 2 矿化剂的影响
由于水热法涉及的化合物在水中的溶解度都很小,因而通常在体系中引入矿化
剂。矿化剂的加入会影响水热状态下前驱物凝胶的结构重组和晶体析出.研究表明：一价阳离子的氢氧化物的碱性大，相应溶液的pH值高，使得锆凝胶的结构重组驱动力大,因而有利于锆凝胶的结构重组，但氧化钇在氢氧化物溶液中的溶解度小,不利于氧化钇稳定剂均匀的分散在氧化锆晶格中;而阳离子的碳酸盐溶液pH 值较氢氧
化物小,使得锆凝胶的结构重组驱动力小，但氧化钇在碳酸盐溶液中的溶解度大，可均匀地分散在氧化锆晶格中。可见，复合矿化剂有利于使Y203在微观尺度上均匀分散在ZrO2晶格中。
表2—4 所列为K2CO3／KOH复合矿化剂的浓度对水热合成产物晶粒大小和晶化程度的影响.随着矿化剂浓度增大，晶粒呈变小趋向，而且矿化剂的引入可以降低反应温度。晶化度随着矿化剂浓度增大而减小，这是因为矿化剂浓度增大时，溶液的碱性变强，晶化速率加快，晶粒定向生长程度变差,从而使晶化度降低。
表2-4 矿化剂浓度对水热反应制品晶化度和晶粒尺寸的影响矿化剂的浓度（mol/L）温度（℃) 结晶度(％）
0 180 93
0。05 200 89
0.1 180 78
0.2 200 68
3。 3 氧化钇掺杂量的影响
图2—2 所示是氧化钇添加量(质量分数）为3%和8%时,水热合成的YSZ的XRD谱。氧化钇添加量为3％时,合成产物为四方相、立方相二氧化锆组成的混合相二氧化锆。掺杂量越大,氧化锆转化为立方晶相的趋势越大,当氧化钇添加量为8％时，水热合成产物主要为立方相二氧化锆。
氧化锆陶瓷硬度hrc 一、氧化锆陶瓷的定义与特性 氧化锆陶瓷是一种由氧化锆制成的陶瓷材料。它具有高温稳定性、耐腐蚀性、高硬度和优异的机械性能等特点。由于其特殊的晶体结构和化学成分，氧化锆陶瓷可以用于多种领域，如航空航天、医疗器械、电子元器件等。 二、硬度的概念与测试方法 硬度是描述材料抵抗外力或其表面抵抗划伤、压痕能力的指标。常见的硬度测试方法有洛氏硬度（Rockwell Hardness）、维氏硬度（Vickers Hardness）和布氏硬度（Brinell Hardness）等。其中，洛氏硬度是一种常用的硬度测试方法，通过在材料表面施加一定载荷后，测量在卸载后的残余深度来确定材料的硬度值。 三、氧化锆陶瓷的HRC硬度 氧化锆陶瓷的硬度通常用HRC硬度来表示。HRC是指洛氏硬度中的一种硬度计量标准，其数值越高，表示材料的硬度越大。氧化锆陶瓷通常具有较高的HRC硬度，一般在60以上，甚至可以达到80左右，远高于一般金属材料的硬度。 四、氧化锆陶瓷硬度的影响因素 氧化锆陶瓷的硬度受多种因素的影响。首先，材料的晶体结构对硬度有重要影响，晶体结构的稳定性越高，材料的硬度越大。其次，
材料的纯度也会影响硬度，纯度越高，杂质越少，材料的硬度越高。此外，氧化锆陶瓷的制备工艺、烧结温度和时间等因素也会对硬度产生影响。 五、氧化锆陶瓷硬度的应用 氧化锆陶瓷由于其高硬度的特性，被广泛应用于各个领域。在航空航天领域，氧化锆陶瓷可用于制造高温结构件，如涡轮叶片、燃烧室等。在医疗器械领域，氧化锆陶瓷可用于制作牙科种植体、人工关节等。在电子元器件领域，氧化锆陶瓷可用于制作电容器、压电陶瓷等。此外，氧化锆陶瓷还可用于制作刀具、轴承等耐磨件。 氧化锆陶瓷具有较高的HRC硬度，其硬度受晶体结构、纯度、制备工艺等多种因素的影响。由于其优异的硬度性能，氧化锆陶瓷在航空航天、医疗器械、电子元器件等领域得到广泛应用。希望通过本文的介绍，读者对氧化锆陶瓷的硬度有更深入的了解。
纳米级二氧化锆合成方法综述 姓名：刘嘉瑞学号：2011121279 摘要：纳米级二氧化锆是一种新型的高科技材料,有着广泛而重要的用途。根据 国内外研究制备的最新进展及其发展趋势,综述了纳米级二氧化锆的制备技术及 其分析测试与表征，还有近年来新的应用领域和研究前沿。 关键词：纳米级二氧化锆制备方法分析测试与表征应用 1 引言 二氧化锆是唯一具有酸性、碱性、氧化性和还原性的金属氧化物,因此在工业合成、催化剂、催化剂载体、特种陶瓷等方面有较大的应用价值。为了更好满足应用方面的要求,二氧化锆呈现出高纯化、纳米化、复合化的发展趋势,因此纳米二氧化锆的制备研究、介孔二氧化锆的制备研究、二氧化锆的掺杂研究等新兴课题将是未来一段时间需要大力开展的工作。 2 气相法 气相法是直接利用气体或者通过各种手段将物质变成气体,使之在气体状态下发生物理变化或化学反应,最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米微粒的方法。 2.1 气体中蒸发法 气体中蒸发法是在惰性气体或活泼性气体中将金属、合金或陶瓷蒸发气化,最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米微粒的方法。其优点是颗粒的形态容易控制,其缺陷是可以得到的前驱体类型不多。有人用氢电弧等离子体法、激光加热法、爆炸丝法等制备出二氧化锆纳米颗粒。 2.2化学气相合成法(CVS) CVS法是将一种挥发性的金属有机物前驱体在减压下分解而形成。具体反应过程是用99.99%的氦气气流和叔丁基锆一起喷入反应区,同时通入氧气流。氦气和氧气流量比例为1：10,气流压力为1 kPa,反应温度为1000℃,气流经过反应器使锆的化合物被分解,形成ZrO2纳米颗粒,最后利用温度梯度收集颗粒。该法的优点是纳米微晶的形成过程是在均匀气相下进行的,故得到的微粒均匀,温度压力和气流的流动易控制,实验具有可重复性,但产量较低,成本较高。 2.3化学气相沉积法 CVD法是在一定的反应条件(~300℃,5 h, 101133 kPa)下,反应前驱物蒸气在气态下分解得到ZrO2,ZrO2形成时具有很高的过饱和蒸气压,自动凝聚形成大量晶核,这些晶核在加热
氧化锆粉体生产工艺 氧化锆（ZrO2）是一种重要的陶瓷材料，具有广泛的应用领域，如电子、光学、医疗和陶瓷制品等。氧化锆粉体作为制备这些应用材料的基础原料，其生产工艺对最终产品的质量和性能具有重要影响。本文将介绍氧化锆粉体的生产工艺，包括原料制备、烧结工艺、筛分工艺和粉体表面处理等。 一、原料制备 氧化锆粉体的制备首先需要合适的原料，一般选用氧化锆矿石作为主要原料。原料的选择要考虑矿石的纯度、颗粒大小和化学成分等因素。矿石经过破碎、磨矿等工艺处理，得到符合要求的矿石颗粒。 二、烧结工艺 1. 矿石预处理：将原料矿石送入预处理设备中进行干燥和除杂处理，以提高矿石的可烧结性。 2. 烧结：将经过预处理的矿石放入烧结炉中，通过高温和压力作用下，使矿石颗粒发生烧结反应，形成粉体颗粒。烧结温度一般为1500℃-1700℃。 三、筛分工艺 烧结后得到的粉体颗粒粒径较大，需要经过筛分工艺进行分级处理，以得到所需颗粒大小范围的氧化锆粉体。筛分过程中，可以通过调整筛网孔径和振动频率等参数，控制粉体颗粒的粒径分布。 四、粉体表面处理 为了提高氧化锆粉体的分散性和流动性，需要对其进行表面处理。常用的表面处理方法包括干法处理和湿法处理。干法处理包括干法粉体改性和干法润湿剂处理，通过表面吸附或表面反应的方式改善粉体的性能。湿法处理则是在粉体表面添加润湿剂，提高粉体与溶剂之间的相容性。 氧化锆粉体的生产工艺包括原料制备、烧结工艺、筛分工艺和粉体表面处理等环节。逐步完成这些工艺可以获得具有所需颗粒大小和性能的氧化锆粉体。这些粉体可作为制备陶瓷、电子器件和医疗器械等材料的基础原料，广泛应用于众多领域。通过不断优化工艺参数和技术手段，可以提高氧化锆粉体的质量和性能，满足不同应用领域的需求。 机加工工艺文件和作业指导书的案例 在机械制造过程中，机加工工艺文件和作业指导书是非常重要的文件，它们为企业的生产操作提供了具体指导，确保产品能够按照规定的标准和质量要求进行加工。本文将以某企业的机加工工艺文件和作业指导书为案例，详细介绍其编写过程、内容要点以及应用情况。 一、机加工工艺文件的编写 1.明确目标： 机加工工艺文件是针对具体产品进行编写的，因而初步需要明确产品的名称、规格要求以及加工工艺中的关键环节。 2.收集相关信息： 根据产品的设计图纸和技术要求，收集所需的技术资料和工艺参数，如加工工序、工装夹具、刀具选择、切削速度、进给速度等。 3.制定加工工艺步骤：
氧化锆陶瓷的制备工艺 一氧化锆陶瓷的原料 氧化锆工业原料是由含锆矿石提炼出来的。 斜锆石（ZrO2） 自然界锆矿石 锆英石（ZrO2·SiO2） 二氧化锆陶瓷的提炼方法 氯化和热分解 碱金属氧化物分解法 石灰溶解法 等离子弧法 提炼氧化锆的主要方法 沉淀法 胶体法 水解法 喷雾热分解法 ㈠氯化和热分解法 ZrO2∙SiO2+4C+4Cl2→ZrCl4+SiCl4+4CO 其中ZrCl4和SiCl4 以分馏法加以分离，在150–180℃下冷凝出ZrCl4然后加水水解形成氧氯化锆，冷却后结晶出氧氯化锆晶体，经焙烧就得到氧化锆。 ㈡碱金属氧化物分解法 ZrO2∙SiO2+NaOH→Na2ZrO3 +Na2SiO4+H2O
ZrO 2∙SiO 2+Na 2CO 3→Na 2ZrSiO 3+CO 2 ZrO 2∙SiO 2+Na 2C03 →Na 2ZrO 3+Na 2Si03+CO 2 ①反应后用水溶解，滤去Na 2Si03； ②Na 2Zr03 → 水合氢氧化物 → 用硫酸进行钝化 →Zr 5O 8(SO 4)2·xH 20 → 氧化锆粉 ㈢石灰熔融法 CaO+ZrO 2·SiO 2→ZrO 2+CaSiO 3 焙烧后用盐酸浸出除去CaSiO3 ㈣等离子弧法 锆英石砂（ZrO 2∙SiO 2） ㈤沉淀法 沉淀法是在羧基氯化锆等水溶性锆盐与稳定剂盐的混合水溶液中加入氨水等碱性类物质，以获得氢氧化物共沉淀的方法。将共沉淀物干 焙烧 氨 水 调 整 PH 值 用水水解 ZrO2 SiO2 注入高温等离子弧中 熔化并离解 凝固后SiO 2粘在ZrO 2结晶表面 用液体NaOH 煮沸可除SiO 2 ZrO 2 和 硅酸铀 氧化锆 洗 涤
二氧化锆（化学式：ZrO2）是锆的主要氧化物，通常状况下为白色无臭无味晶体，难溶于水、盐酸和稀硫酸。一般常含有少量的二氧化铪。化学性质不活泼，但高熔点、高电阻率、高折射率和低热膨胀系数的性质，使它成为重要的耐高温材料、陶瓷绝缘材料和陶瓷遮光剂。能带间隙大约为5-7eV。 别名.：锆酸酐，氧化锆(Ⅳ) Zirconim(Ⅳ) oxide 密度5.89克/立方厘米 熔点约2700℃。 沸点约5000℃ 分子式(Formula)： ZrO2 分子量(Molecular Weight)： 123.22 CAS No.： 1314-23-4 Cas号.：【1314-23-4】Beilstein 号 折光率2.2 晶型：低温时为单斜晶系，高温时为四方晶型，更高温为立方晶型 化学性质 化学式ZrO2。存在于天然的二氧化锆矿中。二氧化锆为白色晶体；由灼烧二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
白热煤气灯罩、搪瓷、白色玻璃、耐火坩埚等的制造。X射线照相。研磨材料。与钇一起用以制造红外线光谱仪中的光源灯,厚膜电路电容材料，压电晶体换能器配方。 纳米级氧化锆用作抛光剂、磨粒、压电陶瓷、精密陶瓷、陶瓷釉料和高温颜料的基质材料。 用于制金属锆和锆化合物、制耐火砖和坩锅、高频陶瓷、研磨材料、陶瓷颜料和锆酸盐等主要用于压电陶瓷制品、日用陶瓷、耐火材料及贵重金属熔炼用的锆砖、锆管、坩埚等。也用于生产钢及有色金属、光学玻璃和二氧化锆纤维。还用于陶瓷颜料、静电涂料及烤漆。用于环氧树脂中可增加耐热盐水的腐蚀。 氧化锆纤维是一种多晶质耐火纤维材料。相对密度5.6～6.9。化学稳定性及抗氧化性能好，热导率小，具有抗冲击性、可烧结性等。由于ZrO2物质本身的高熔点、不氧化和其他高温优良特性，使得ZrO2纤维具有比氧化铝纤维、莫来石纤维、硅酸铝纤维等其他耐火纤维品种更高的使用温度。氧化锆纤维在1500℃以上超高温氧化气氛下长期使用，最高使用温度高达2200℃，甚至到2500℃仍可保持完整的纤维形状，并且高温化学性质稳定、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、不挥发、无污染，是目前国际上最顶尖的一种耐火纤维材料。 ZrO2的耐酸碱腐蚀能力大大强于SiO2和Al2O3。不溶于水，溶于硫酸及氢氟酸；微溶于盐酸和硝酸。能与碱共熔生成锆酸盐。 等离子喷涂二氧化锆热障涂层在航空及工业用燃气轮机上的应用已有很大进展,在一定限度内已经用于燃气轮机的涡轮部分。由于这种
摘 要 本文简要介绍目前二氧化锆的制备方法（共沉淀法、溶胶—凝胶法、喷雾热解法、金属有机物水解法、水热法、反向胶团法等），主要以水热法为例,详细介绍其制备过程及步骤，并检测制得二氧化锆的各项性能（红外、XRD)。本文采用水热法制备氧化钇稳定氧化锆（YSZ ）纳米粉术，以Zr 4+和Y 3+的氢氧化物为热前驱体，氢氧化钾和碳酸钾作矿化剂，研究水热处理温度、PH 值和矿化剂浓度对水热合成纳米氧化锆晶型结构的影响。实验的各项性能结果表明:高的反应温度有利于立方氧化锆的生成,矿化剂的加入对合成产物晶化度和晶粒大小有显著的影响，体系pH 值会影响水热前驱体的结构,进而影响水热合成纳米氧化锆的晶型.在Y 2O 3 掺杂量比较大的时候,PH 值的变化对氧化锆晶型的影响不明显，晶型由掺杂量决定。在本文中还附有二氧化锆制备步骤及其性能检测的各种实验数据，用到的实验仪器，可操作性强，从而为制备粒度和晶型可控的纳米二氧化锆粉末提供实验依据. 关键词： 二氧化锆 制备方法 水热法 性能检测
Title Preparation and properties of zirconium dioxide detection Abstract This paper introduces the preparation methods of the present zirconia（Coprecipitation、Sol - gel method、Spray pyrolysis、Hydrolysis of metal organic、Hydrothermal、Reverse micelles and so on）. Case Study of the main hydrothermal. Details of their preparation process and steps，and detection system was the performance of zirconia （XRD). In this paper, hydrothermal yttria stabilized zirconia nano—powder technique to Zr4+ and Y3+in the hydroxide precursor for the heat，potassium hydroxide and potassium carbonate as a mineralizer of hydrothermal treatment temperature，PH value and mineralizer concentration on the hydrothermal synthesis of nano-zirconia crystal structure。Experimental results show that the performance：the high temperature is conducive to the formation of cubic zirconia，the addition of mineralizer on the synthesis of the product crystallinity and grain size have significant effects, pH value of hydrothermal precursor structure，thereby affecting the hydrothermal synthesis of nano—crystalline zirconia. Y2O3doping in time than the larger, pH values on the crystal structure of zirconia was not obvious, crystal form determined by the doping。Also included in this article zirconia preparation steps and performance testing of a variety of experimental data used in the experimental apparatus and operable so as to prepare a controlled particle size and crystal structure provide the experimental nano-zirconia powder basis. Keywords Zirconia Preparation Hydrothermal Performance Testing
非金属材料纳米二氧化锆 摘要：本文介绍了纳米二氧化锆的结构和性质，纳米二氧化锆的一些制备方法及应用。由于纳米二氧化锆具有优良的物理和化学性能，它的应用也将会越来越受人瞩目。 关键词：纳米二氧化锆；制备方法；应用； 纳米材料是指在三个维度空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。纳米材料的分类方法很多，如果按照维数分类的话，可分为四类：零维纳米颗粒、纳米团簇、一维纳米线、纳米管、纳米带及纳米棒等、二维纳米片、超晶格及厚度在纳米尺度的薄膜等、三维以零维、一维或二维材料为结构单元的聚集材料和多孔材料等。通过研究已问世的纳米材料有很多种，包括金属纳米材料、半导体纳米材料、陶瓷纳米材料、高分子纳米材料以及由它们组成的各种复合材料等。纳米材料繁多的组成形式和千变万化的结构特征，开拓了化学领域特别是材料化学的研究新阵地，同时也大大扩展了材料的应用范围。作为一种重要的结构功能材料，二氧化错具有耐高温、硬度大、热稳定性和化学稳定性好等特点，在燃料电池、隔热、信息、电子及仿生材料等领域有着广泛的应用，业界对二氧化锆纳米材料的研究也非常活跃，其合成与应用已引起广大研究者的重视。 1.二氧化锆的结构与性质 1.1二氧化锆的结构 二氧化锆(ZrO2)有三种物相结构:当温度高于2370℃时,二氧化锆为立方蛮石型结构 (c-ZrO2;),空间群为Fm3m,由Zr4+构成的面心立方点阵占据二分之一八面体空隙,O2-占据面心立方点阵所有的四面体空隙;1170-2370℃之间二氧化结以四方相形式存在(t-ZrO2;),四方二氧化锆相当于蛮石结构沿着C轴伸长而变形的晶体结构,空间群为P42/nmc;室温下二氧化浩以单斜形式存在(m-ZrO2),单斜二氧化锆晶体则可以看作四方结构晶体沿着P角偏转一定角度而构成的,空间群为P21/c (如图1-1所示)。不同物相的二氧化锆的晶格常数和密度列于表 1-1[1] 图1-1 立方(a)、四方(b)、单斜(c)二氧化锆的单胞结构 单斜相（(monoclinic）四方相（(tetragonal）立方相（(cubic）（1-1） 从热力学角度来说,室温下单斜相是稳定相,四方相和立方相是亚稳相。如方程式1-1所示,加热时二氧化锆由单斜相转变为四方相,体积收缩;在温度变化、应力或其它外界条件作用下亚稳的四方相会转化为单斜相,并伴有3%~5%的体积膨胀,同时这种相变与四方相的颗粒大小及含量也有密切关系[1]。
ZrO2的制备及其光催化性能研究 王婕;高玲 【摘要】The paper aims to study the photocatalytic performance of ZrO2.With ZrOCl2·8 H2O as raw material,ZrO2photocatalyst was prepared by forward and reverse precipitation process.Cationic surfactant of different contents was introduced into the precursor preparation process.X-ray Diffraction (XRD)and Scanning Electron Microscopy (SEM)were used to study the crystal structure and morphology of ZrO2.The degradation activity of methylene blue was evaluated by using High pressure mercury lamp source.The results show that the samples prepared by forward and reverse precipitation process have tetragonal structure and that the photocatalytic performance of the samples prepared by the reverse precipitation process is most excellent when CTAB content is 0.05 mol · L-1,and the degradation rate of MB is 98.177% after 150 minutes.%为了研究氧化锆型材料的光催化性能,文中以ZrOCl2·8 H2O 为制备原料,采用正、反向沉淀工艺制备ZrO2光催化剂,在前驱体制备过程中引入不同含量的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB).通过X射线粉末衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂的晶体结构和形貌特征进行表征分析;以高压汞灯作为光源对产物进行光催化反应,评价催化剂对亚甲基蓝的降解性能.结果表明:正、反向沉淀工艺所制备产物均为四方相构型.反向沉淀工艺制备条件下表面活性剂CTAB浓度为0.05 mol·L-1时粉体化性最优,150min后亚甲基蓝(MB)的降解率达到 98.177%. 【期刊名称】《西安工业大学学报》
实验 2 纳米氧化锆的固相合成 一、目的和要求 1、通过锆盐与氢氧化钠的固相反应，了解固相合成法的特点。 2、掌握固相合成纳米氧化锆的基本原理和制备过程。 二、实验原理 氧化锆由于其固有的化学成分、晶体结构、粒度等基本性质，因而具有化学稳定性好、热传导系数小、硬度大等优点，是一种重要的结构和功能陶瓷材料。普通氧化锆在常温至1170C 以单斜相存在，加热到1170C〜2370E时转变为四方相，2370C以上时由四方相转变成立方相（2700C左右熔融）。由于纯氧化锆的高温相（立方相或四方相）随着温度的降低会转变成低温相（单斜相）。要获得室温下稳定的高温相氧化锆，就需要在氧化锆中掺杂某些其它氧化物，如氧化钇、氧化钙、氧化镁、氧化钪等，形成复合氧化物。这种掺杂的四方相部分稳定或全稳定的氧化锆在相变增韧和微裂纹增韧方面性能优良，具有极高的室温强度和断裂韧性。用氧化钇稳定的四方相氧化锆（Y-TZP），当晶体粒度控制在纳米级（小于100nm）时，可能带来材料性能的突变，如材料强度和断裂韧性的显著提高等。同时，氧化钇稳定的氧化锆还是一种优良的气敏材料（用于氧气传感器）和固体电池材料。 目前制备纳米氧化锆粉体的方法分液相法和气相法。其中液相法有共沉淀法、水热法、溶胶－凝胶法、微乳液法等。这些方法各有其特点，但也存在很多不足。如共沉淀法一般是以氧氯化锆为原料，在锆盐溶液中加入沉淀剂，得到氢氧化物沉淀，再经过滤、洗涤、干燥、煅烧、研磨得到氧化锆粉体。这种方法比较简单易行，可制得粒度小、成分较易控制的多组分纳米粉末，不足之处是制得的粉体往往存在较多的硬团聚体，影响制品的烧结温度和力学性能。为了解决粉体的团聚问题，采用加入分散剂并控制温度在乙醇中陈化的方法，可制备出低温可烧结的纳米氧化锆粉体。水热法制备纳米氧化锆一般以锆的无机或有机化合物为原料，可制得粒径小、高分散的粉体。水热法的不足之处是制备条件较苛刻，成本较高，产量较低。溶胶－凝胶法和醇盐水解法使用锆的有机化合物，同样存在着原料来源困难，价格较高，水解法反应时间长、产率过低、难以工业化生产等缺陷。气相法生产纳米氧化锆粉体，所得产物分散性较好，可以连续制备。但气相法不适用于制备多元组分氧化物粉体，并且组分的可控性也相对较差，而且气相法所使用的原料价格较高，需要高纯的原材料以及昂贵的设备，而产量却较低。例如以四氯化锆为原料，在高温反应器中与水蒸气混合、水解，制备纳米氧化锆粉末。不过，要用这种方法获得四方相稳定的氧化锆粉体，还需要将气相法得到的纯氧化锆粉体浸入金属盐溶液中，蒸发、干燥、焙烧。 尽管这些方法有许多的优点，但是它们都存在能耗大、污染严重、生产周期长等缺点。采用固相法合成纳米氧化锆，可以减少去离子水的大量消耗，降低各种复杂原料及有机分散剂对
二氧化锆工作原理 随着科技的发展，二氧化锆作为一种重要的高科技材料得到了广泛 应用。本文将从材料基础、制备方法和工作原理三个方面来探讨二氧 化锆的工作原理。 一、材料基础 二氧化锆（ZrO2）是一种具有高硬度、高熔点和高热稳定性的陶瓷材料。它的分子结构是立方晶系的，在结构中每个Zr原子周围有8个氧 原子，每个O原子周围有4个Zr原子。这种晶体结构使得二氧化锆具 有优良的机械、热学和电学性能。 二、制备方法 二氧化锆的制备方法主要有两种，一种是化学法，另一种是物理法。 化学法制备二氧化锆的过程是先将锆矿石进行粉碎和浸出，得到锆盐 溶液，再通过化学还原、水解、沉淀和焙烧等步骤，最终得到纯度较 高的二氧化锆粉末。 物理法制备二氧化锆的方法有烧结法、凝胶注模法和等离子喷雾法等。其中，等离子喷雾法是一种新兴的制备方法，可以制备出高纯度、微 米级粒径的二氧化锆粉末。
三、工作原理 二氧化锆作为材料被广泛应用，最主要的两个应用领域是热障涂层和气体传感器。 在热障涂层领域，二氧化锆的主要作用是提高涂层的热稳定性和力学性能。通过在金属表面喷涂一层细小的二氧化锆颗粒制成的涂层，可以有效地防止高温气体或液体的侵蚀，从而保护金属表面不受损坏。 在气体传感器领域，二氧化锆的主要作用是测量氧气浓度。二氧化锆传感器利用二氧化锆与氧气接触时的电学性质变化来测量氧气浓度。当氧气存在时，二氧化锆表面会出现负电荷，表面电位会下降，导致电子流动，从而产生电信号。通过测量这个电信号的变化来计算氧气浓度。 综上所述，二氧化锆作为一种高性能陶瓷材料，具有优良的机械、热学和电学性能，广泛应用于热障涂层和气体传感器等领域。在制备二氧化锆时，常用的方法有化学法和物理法。而二氧化锆的工作原理则是通过其在不同领域的应用实现的。
氧化锆检测标准 一、化学成分分析 1.1测试目的 本测试标准规定了氧化锆产品的化学成分分析方法，以确保产品质量符合相关标准。 1.2测试原理 采用化学分析方法对氧化锆产品中的化学成分进行定性和定量分析。 1.3测试设备与材料 化学分析仪器、试剂等。 1.4测试步骤 按照相关标准进行操作，包括样品制备、滴定分析、光谱分析等步骤。 二、物理性能测试 2.1测试目的 本测试标准规定了氧化锆产品的物理性能测试方法，以确保产品质量符合相关标准。 2.2测试原理 通过物理实验方法测定氧化锆产品的密度、孔隙率、吸水率等物理性能指标。 2.3测试设备与材料 物理性能测试仪器、试样等。 2.4测试步骤 按照相关标准进行操作，包括样品制备、密度测定、孔隙率测定、吸水率测定等步骤。
三、热学性能测试 3.1测试目的 本测试标准规定了氧化锆产品的热学性能测试方法，以确保产品质量符合相关标准。 3.2测试原理 通过热学实验方法测定氧化锆产品的热膨胀系数、热导率等热学性能指标。 3.3测试设备与材料 热学性能测试仪器、试样等。 3.4测试步骤 按照相关标准进行操作，包括样品制备、热膨胀系数测定、热导率测定等步骤。 四、力学性能测试 4.1测试目的 本测试标准规定了氧化锆产品的力学性能测试方法，以确保产品质量符合相关标准。 4.2测试原理 通过力学实验方法测定氧化锆产品的硬度、抗拉强度、抗压强度等力学性能指标。 4.3测试设备与材料力学性能测试仪器、试样等。 4.4测试步骤按照相关标准进行操作，包括样品制备、硬度测定、抗拉强度测定、抗压强度测定等步骤。 五、耐候性能测试
5.1测试目的本测试标准规定了氧化锆产品的耐候性能测试方法，以确保产品在特定环境下的性能稳定性和可靠性。 5.2测试原理通过模拟产品在实际使用环境中受到的光照、温度、湿度等条件的影响，以评估其耐候性能。 5.3测试设备与材料耐候性能测试仪器、试样等。 5.4测试步骤按照相关标准进行操作，包括样品制备、光照试验、温度循环试验、耐腐蚀试验等步骤。 六、尺寸精度检测 6.1测试目的本测试标准规定了氧化锆产品的尺寸精度检测方法，以确保产品尺寸的准确性和一致性。 6.2测试原理通过测量产品的各项尺寸参数，与相关标准进行比较，以评估其尺寸精度。 6.3测试设备与材料尺寸测量仪器、试样等。 6.4测试步骤按照相关标准进行操作，包括样品制备、尺寸测量、公差分析等步骤。 七、表面质量检测 7.1测试目的本测试标准规定了氧化锆产品的表面质量检测方法，以确保产品表面的光滑度和美观度。 7.2测试原理通过观察和检测产品表面的微观结构和外观缺陷，以评估其表面质量。 7.3测试设备与材料表面质量检测仪器、试样等。 7.4测试步骤按照相关标准进行操作，包括样品制备、表面观察、表面粗糙
氧化锆强度 引言 氧化锆是一种重要的陶瓷材料，具有优异的力学性能和化学稳定性。氧化锆强度是指氧化锆材料在外力作用下的抵抗变形和破坏的能力。本文将从氧化锆的结构、制备方法、强度测试方法以及提高氧化锆强度的途径等方面进行探讨。 氧化锆的结构 氧化锆晶体结构属于立方晶系，常见的结构有单斜相、四方相和立方相。其中，四方相是最常见的结构，具有高硬度和高强度的特点。氧化锆晶体中锆离子与氧离子形成离子键，晶体结构紧密有序，这也是氧化锆具有优异力学性能的基础。 氧化锆的制备方法 氧化锆的制备方法主要有热处理法、溶胶-凝胶法和气相沉积法等。其中，热处理法是最常用的方法之一。热处理法通过高温煅烧氧化锆粉末，使其晶粒长大并形成致密的结构，从而提高氧化锆的强度。溶胶-凝胶法通过溶胶的形成和凝胶的固化过程，制备出纳米级氧化锆粉末，可获得高纯度和均匀分散的氧化锆材料。气相沉积法利用气相反应生成氧化锆薄膜，具有制备薄膜材料的优势。 氧化锆强度测试方法 常用的氧化锆强度测试方法有压缩试验、弯曲试验和拉伸试验等。压缩试验是将氧化锆样品置于压力机中，施加压力使其变形或破坏，从而测量其抗压强度。弯曲试验是将氧化锆样品加在两个支撑点上，施加力使其弯曲，测量其抗弯强度。拉伸试验是将氧化锆样品拉伸，测量其抗拉强度。这些测试方法可以评估氧化锆在不同力学状态下的强度性能。
提高氧化锆强度的途径 1. 优化制备工艺 通过优化氧化锆的制备工艺，可以改善其晶体结构和致密性，从而提高其强度。例如，控制热处理过程中的温度和时间，可以使氧化锆晶粒长大并形成致密的结构，提高其抗压强度。 2. 添加强化相 向氧化锆中添加强化相，可以增加其晶界数目和晶界能量，从而提高其强度。常用的强化相有氧化铝、氧化钇等。这些强化相可以有效地抑制氧化锆晶粒的长大和晶界的迁移，提高氧化锆的抗拉强度和抗弯强度。 3. 控制晶粒尺寸 通过控制氧化锆晶粒的尺寸，可以影响其强度性能。通常情况下，晶粒尺寸越小，晶界面积越多，晶界能量越高，从而提高氧化锆的强度。因此，通过合适的制备方法和控制条件，可以获得细小晶粒的氧化锆材料。 4. 引入缺陷工程 通过引入缺陷工程，可以改变氧化锆的晶体结构和力学性能。常用的缺陷工程方法有掺杂、氧化还原和机械处理等。这些方法可以改变氧化锆晶体的缺陷类型和浓度，从而调控其强度和韧性。 结论 氧化锆强度是氧化锆材料的重要性能之一，其受到结构、制备方法和强度测试方法的影响。通过优化制备工艺、添加强化相、控制晶粒尺寸和引入缺陷工程等途径，可以提高氧化锆的强度。未来的研究可以进一步深入探究氧化锆强度的影响因素和提高方法，以满足更广泛的工程应用需求。
二氧化锆管加工方法 二氧化锆管作为一种高性能的陶瓷材料，因其优良的耐高温、耐腐蚀、高硬度等特性，在众多领域有着广泛的应用。本文将为您详细介绍二氧化锆管的加工方法，帮助您更好地了解这种材料的生产过程。 一、二氧化锆管概述 二氧化锆（ZrO2）是一种具有高熔点、高硬度、高耐磨性的陶瓷材料。它具有优异的耐酸碱腐蚀性能，尤其在高温环境下表现出色。二氧化锆管主要应用于航空航天、军工、化工、电子等领域。 二、二氧化锆管加工方法 1.粉体制备 （1）原料选择：选用高纯度的氧化锆粉体，纯度要求在99.9%以上。 （2）粉体处理：对氧化锆粉体进行表面处理，提高粉体的活性，便于后续成型。 2.成型 （1）干压成型：将处理后的氧化锆粉体与一定比例的有机粘结剂混合均匀，然后通过干压成型机压制成型。 （2）冷等静压成型：将干压成型的素坯放入冷等静压机中，通过高压使素坯密度均匀，提高素坯的强度。 3.烧结 将成型后的素坯放入高温炉中进行烧结。烧结温度一般为1600-1800℃，保温时间为2-4小时。烧结过程中，氧化锆粉体颗粒之间发生烧结颈形成，使
素坯逐渐致密。 4.机加工 烧结后的二氧化锆管需要进行机加工，以达到所需尺寸和形状。机加工包括车、磨、铣等工序。 5.后处理 （1）抛光：对机加工后的二氧化锆管进行抛光，提高表面的光洁度。 （2）清洗：用去离子水、酒精等清洁剂对抛光后的二氧化锆管进行清洗，去除表面的油污、尘埃等杂质。 （3）烘干：将清洗后的二氧化锆管放入烘箱中，以低温烘干，防止水分影响使用性能。 三、总结 本文详细介绍了二氧化锆管的加工方法，包括粉体制备、成型、烧结、机加工和后处理等步骤。通过这些加工方法，可以得到高性能的二氧化锆管，满足不同领域对这种材料的需求。
氧化锆检测标准 1. 引言 氧化锆（ZrO2），是一种重要的陶瓷材料，在许多工业领域有广泛应用。为了确保氧化锆产品的质量和性能，制定了严格的氧化锆检测标准。本文将介绍几个主要的检测项目和相应的标准，以供参考。 2. 外观检测 外观检测是评估氧化锆产品外观质量的重要指标之一。氧化锆产品在生产过程中应保持光滑、无瑕疵、无裂纹等特点。外观检测应按照以下要求进行： 2.1 表面光洁度 氧化锆产品表面应无明显划痕、凹陷等瑕疵，使用显微镜观察时，不应出现明显的颗粒和杂质。同时，应满足指定的清洁度要求，不含油污和灰尘等。 2.2 色泽一致性 氧化锆产品在成品状态下的颜色应该是均匀的，并且与样品或指定的色彩相一致。色差应在特定的限度范围内。 3. 成分分析 成分分析是氧化锆检测中最关键的部分之一，它可以直接影响产品的性能和质量。在氧化锆产品中，以下几个主要元素是需要进行分析的：
3.1 锆含量 氧化锆产品中的锆含量应符合国际或行业标准要求。一般来说，氧 化锆产品中的锆含量应在98%以上。 3.2 杂质含量 氧化锆产品中的杂质元素含量应控制在特定的范围内。常见的杂质 元素包括铁、铝、铅、钠等。这些杂质元素会对氧化锆产品的性能产 生不良影响，因此需要进行严格的分析和检测。 4. 结构分析 结构分析主要是通过X射线衍射仪等仪器来评估氧化锆产品的晶体 结构和晶体学参数。常见的结构分析项目包括晶格常数、晶胞体积、 晶体形态等。 5. 物理性能测试 氧化锆产品的物理性能对于其应用的稳定性和可靠性具有重要意义。以下是几个常见的物理性能测试项目： 5.1 密度测试 氧化锆产品的密度应符合相应的标准要求。密度测试可以通过直接 测量氧化锆样品的质量和体积来进行。 5.2 硬度测试 氧化锆的硬度是评估其耐磨性和耐腐蚀性的重要指标之一。硬度测 试可以使用洛氏硬度计等仪器进行。
二氧化锆和铸瓷 二氧化锆和铸瓷是现代牙科医学中使用的两种材料，都具有较好的生物相容性和机械性能，在修复牙齿的过程中起到了不可替代的作用。下面我们将分步骤阐述这两种材料的相关知识。 一、二氧化锆 1.什么是二氧化锆 二氧化锆是一种高科技陶瓷材料，具有卓越的物理、化学和生物学特性，是目前最优秀的终生牙科修复材料之一。 2.二氧化锆的制备方法 目前市面上的二氧化锆主要分为两种，一种是粉末冶金法制备的二氧化锆，另一种是高温等离子法制备的氧化锆。 3.二氧化锆的特异性优势 二氧化锆的高韧性、高强度、抗氧化、抗酸碱腐蚀、无机质释放等特性，决定了它能够成为理想的牙科修复材料，且长期保持持久的性能。 4.二氧化锆的制备与嵌体 传统的二氧化锆是通过粉末模压的方式加工成块状，然后削减成精确的形状，再通过烧结技术烧制而成。而现代二氧化锆等离子喷雾技术，可以直接将颗粒性粉末形成2D形状和3D复杂形状。二氧化锆制备出的嵌体，外观精适可控，可以达到高精度的牙体修复要求。 二、铸瓷 1.什么是铸瓷 铸瓷是传统的金属铸造技术加上陶瓷覆盖层而形成的复合物，瓷层是由陶瓷颗粒构成，形成了一层高度美观、抗氧化、抗磨损、耐腐蚀的层。 2.铸瓷的制备过程 铸瓷制备过程分为金属铸造和陶瓷烧结两个环节。首先将金属冶炼成可熔融状态的合金，加工成形，然后在熔炉中加热至适当温度，
从而使其熔化并铸造出零件，最后通过喷涂或涂抹的方式将瓷浆倒在金属零件表面，将其进行烧结。 3.铸瓷的特性 铸瓷具有较高的美观性、生物相容性和稳定性，而且表面光滑、不易着色，且具有良好的耐磨、耐酸碱腐蚀、抗氧化等特性。 4.铸瓷与二氧化锆的比较 相比于二氧化锆，铸瓷的制备过程更为复杂且需要较长时间，但铸瓷较为便宜，且具有良好的生物相容性和稳定性，而且修复后的效果也非常好。而二氧化锆则虽然价格昂贵一些，但其机械性能和美观度都更高。 综上所述，二氧化锆和铸瓷都是现代牙科修复中必不可少的材料。在使用时应根据具体情况选择合适的材料，修复出更加稳定、美观的牙齿，以提高生活质量和快乐感。
氧化锆校验报告 1. 引言 本文档是针对氧化锆进行校验的报告。氧化锆是一种重要的陶瓷材料，具有优异的耐高温、耐腐蚀性能，被广泛应用于航空航天、电子器件、化工等领域。为了保证氧化锆的质量和性能，进行校验是非常必要的。本报告通过对氧化锆的外观、尺寸、物理性能等方面进行分析和测试，对氧化锆的质量进行评估。 2. 校验方法 校验使用的方法主要包括外观检查、尺寸测量和物理性能测试。 2.1 外观检查 外观检查是通过目视观察的方式对氧化锆的表面状况进行评估。检查内容包括表面是否有裂纹、破损、污染等缺陷。同时，外观检查还需要判断氧化锆的颜色是否均匀、光泽度是否满足要求。 2.2 尺寸测量 尺寸测量是对氧化锆的几何尺寸进行测量和建档的过程。包括直径、长度、厚度等关键尺寸的测量。测量方法主要使用千分尺、游标卡尺等精密测量工具进行。 2.3 物理性能测试 物理性能测试是通过对氧化锆进行一系列试验，评估其力学性能、热学性能等关键性能指标。常用的物理性能测试项目包括硬度测试、抗弯强度测试、热膨胀系数测试等。 3. 校验结果 根据对氧化锆的外观检查、尺寸测量和物理性能测试的结果，得出如下校验结果： 3.1 外观 在外观检查中，我们发现氧化锆表面整体光滑平坦，没有明显的裂纹和破损。颜色均匀，光泽度良好。除此之外，表面也没有显著的污染。 3.2 尺寸 通过尺寸测量，我们得到氧化锆的直径为10 mm，长度为50 mm，厚度为5 mm，符合设计要求。
3.3 物理性能 物理性能测试结果如下： •硬度测试：氧化锆的硬度值为HRA90，硬度较高，具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。 •抗弯强度测试：氧化锆的抗弯强度为500 MPa，具有良好的强度和韧性。 •热膨胀系数测试：氧化锆的热膨胀系数为10×10^-6/℃，热膨胀性能稳定。 4. 结论 通过对氧化锆的校验，我们得出以下结论： 氧化锆的外观状况良好，无明显的破损和污染。尺寸符合设计要求，各项参数在容许范围之内。物理性能表现出较高的硬度、抗弯强度和稳定的热膨胀性能。因此，可以得出氧化锆的质量达到了要求，可满足应用需求。 5. 建议 在今后的生产制造过程中，建议对氧化锆的质量进行严格控制，确保生产出符合要求的产品。对于外观、尺寸和物理性能的校验项目，需要建立相应的检测流程和标准，以便更好地掌控质量。 6. 参考文献 [1] 张三，李四. 氧化锆的制备和性能研究[J]. 陶瓷学报, 2010, 38(3): 320-326. [2] 王五，赵六. 氧化锆在航空航天中的应用研究[J]. 陶瓷科学与工艺, 2015, 43(8): 123-128.
二氧化锆光谱纯-回复 二氧化锆是一种重要的无机化合物，它具有广泛的应用领域。在本文中，我们将介绍二氧化锆的光谱纯性质，并探讨其制备、性质以及应用。 一、二氧化锆的制备 二氧化锆可以通过多种方法制备，其中最常用的是溶胶-凝胶法。在该方法中，锆酸钠（Na2ZrO3）首先被与酒精等有机溶剂混合，并加热至沸腾，然后加入硝酸铵（NH4NO3）进行酸化反应。接下来，将混合液搅拌并加热，使其蒸发至干燥。最后，将得到的粉末经过高温煅烧，即可得到二氧化锆。 二、二氧化锆的光谱纯性质 光谱纯的二氧化锆具有高纯度和良好的晶体结构。它可以通过X射线衍射（XRD）和红外光谱（IR）等方法进行表征。XRD分析可以确定二氧化锆的结晶性质，而IR谱图则可以展示其分子结构和化学键。光谱纯的二氧化锆还可以发射和吸收特定波长的光线，在光学和光电子学等领域具有重要应用。 三、二氧化锆的性质 光谱纯的二氧化锆具有许多特殊的性质，使其在多个领域中都具有重要的应用。首先，二氧化锆具有优异的热稳定性，可以在高温下保持其晶体结
构和物理性质。其次，二氧化锆具有较高的硬度和耐磨性，使其适用于制备陶瓷和涂层材料。此外，二氧化锆还具有良好的机械强度和化学稳定性，可以抵抗恶劣环境条件的侵蚀和腐蚀。 四、二氧化锆的应用 由于其特殊的性质，光谱纯的二氧化锆在多个领域中具有广泛的应用。首先，在光学领域，它可以用于制备高透明度和折射率的光学器件，如透镜、棱镜和窗口。其次，在陶瓷行业，二氧化锆可以用于制备高温陶瓷、电子陶瓷和生物陶瓷等。此外，它还可以用作催化剂、电解质以及辐射防护材料等。 总之，光谱纯的二氧化锆是一种具有重要应用价值的无机化合物。通过溶胶-凝胶法制备的二氧化锆具有高纯度和良好的晶体结构。其特殊的性质使其在光学、陶瓷和化工等领域中具有广泛的应用前景。未来，有望通过进一步的研究和开发，发掘出二氧化锆更多的应用潜力，推动相关领域的发展。