氧化锆是什么材料？

二氧化锆的化学式为ZrO2，是锆的主要氧化物，通常状况下为白色无臭无味晶体，难浴于水，盐酸和稀硫酸。化学性质不活泼，且具有高熔点、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，亦是人工钻石的主要原料。

氧化锆的性能

1、熔点高

氧化锆的熔点为2715℃，较高的熔点以及化学惰性使氧化锆可作为较好的耐火材料。

2、硬度大、耐磨性好

氧化锆陶瓷具有较大的硬度和较好的耐磨性。而从具体数据来看，氧化锆陶瓷莫氏硬度在8.5左右，非常接近蓝宝石9的莫氏硬度，而聚碳酸酯的莫氏硬度只有3.0，钢化玻璃的莫氏硬度5.5，铝镁合金的莫氏硬度6.0，康宁玻璃的莫氏硬度为7。

3、低热导率、低膨胀系数

氧化锆的热导率在常见陶瓷材料中较低(1.6-2.03W/(m·k))，热膨胀系数与金属接近。因此，氧化锆陶瓷适宜做结构陶瓷材料，如氧化锆陶瓷手机外观结构件。

氧化锆化学性质

1、由灼烧氧化锆水合物或挥发性含氧酸锆盐所得的氧化锆为白色粉末，不溶于水，化学式：

     ZrO2·xH2OZrO2+xH2O；

2、经由轻度灼烧所得的二氧化锆，比较容易被无机酸溶解，强热灼烧所得的氧化锆只溶于浓硫酸和氢氟酸，经过熔融重结晶的氧化锆只与氢氟酸作用，化学式：

     ZrO2+4H+=Zr4++2H2O。

3、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。化学式：

     ZrO2+2NaOH=Na2ZrO3+H2O、Na.ZrO3+H2O=ZrO2+NaOH；

4、氧化锆与碳和氯气高温反应，或者与四氯化碳反应，生成四氯化锆及氧化锆，水解又得到氧化锆，化学式：

     3ZrO2+2C+4Cl2=ZrCl4+2CO2+2ZrOCl2。

5、氧化锆在电弧中与碳作用生成碳化锆，化学式：

     ZrO2+2C=CO2+ZrC；

氧化锆的用途

1、金属锆及其化合物的原料

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。用于环氧树脂中可加耐热盐水的腐蚀。

2、耐火材料

氧化锆纤维是一种多晶质耐火纤维材料，氧化锆纤维是唯一一种能够在1600℃以上超高温环境下长期使用的陶瓷纤维耐火材料，具有比氧化铝纤维、莫来石纤维、硅酸铝纤维等更高的使用温度和更好的隔热性能，并且高温化学性质稳定、耐腐蚀、抗氧化、不易挥发、无污染。

3、燃气轮机

等离子喷涂氧化锆热障涂层在航空及工业用燃气轮机上的应用现有非常大进度，在一定程度内早已用以气轮机的涡轮增压一部分。因为这类镀层能够减少气冷高溫构件的溫度50~200℃，因而能够明显地改进高溫构件的使用性能,或是允许提升天然气溫度或降低制冷汽体的要用量，而维持高溫构件所承担的溫度不会改变，进而提升柴油发动机的高效率。

4、陶瓷材料

由于氧化锆的折光率大、溶点高、耐腐蚀性强，故用以窑业原料。压电陶瓷片产品有过滤器、音箱超音波水的声音探测仪等。也有日用陶瓷、贵金属冶炼用的锆砖及锆管等。纳米级氧化锆还能够作为抛光剂、磨砂颗粒、压电陶瓷片、精密陶瓷、瓷器瓷釉和高温颜料的基质材料。

5、其他应用

此外氧化锆可用于白热煤气灯罩、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。