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氧化鋯

1.物理性質(zhì)

                    表1-1   二氧化鋯結(jié)構(gòu)

性狀： 白色重質(zhì)無定形粉末。無臭。無味。溶于2份硫酸和1份水的混合液中，微溶于鹽酸和硝酸，慢溶于氫氟酸，幾乎不溶于水。有刺激性。相對(duì)密度5.85。熔點(diǎn) 2680 ℃。沸點(diǎn)4300 ℃。硬度次于金剛石。

分子結(jié)構(gòu)：低溫時(shí)為單斜晶系，在1100℃以上形成四方晶型，在1900℃以上形成立方晶型。

                                       2 .化學(xué)性質(zhì)：

二氧化鋯也叫氧化鋯。

1、由灼燒二氧化鋯水合物或揮發(fā)性含氧酸鋯鹽所得的二氧化鋯為白色粉末，不溶于水

ZrO₂·xH₂O

ZrO₂+xH₂O；

2、經(jīng)由輕度灼燒所得的二氧化鋯，比較容易被無機(jī)酸溶解

ZrO₂+4H⁺=Zr⁴⁺+2H₂O

強(qiáng)熱灼燒所得的二氧化鋯只溶于濃硫酸和氫氟酸，經(jīng)過熔融重結(jié)晶的二氧化鋯只與氫氟酸作用；

3、二氧化鋯是一種兩性氧化物，與堿共熔可形成鋯酸鹽，但鋯酸鹽遇水容易水解為ZrO₂·xH₂O而沉淀。

ZrO₂+2NaOH=Na₂ZrO₃+H₂O

Na_.ZrO₃+H₂O=ZrO₂+NaOH；

4、二氧化鋯與碳和氯氣高溫反應(yīng)，或者與四氯化碳反應(yīng)，生成四氯化鋯及二氯氧化鋯，水解又得到二氧化鋯

3ZrO₂+2C+4Cl₂=ZrCl₄+2CO₂+2ZrOCl_2；

5、它在電弧中與碳作用生成碳化鋯

ZrO₂+2C=CO₂+ZrC；

6、成斜鋯石型的ZrO₂ 是黃色或棕色單色斜晶體不溶于水、鹽酸和稀硫酸，溶于熱濃氫氟酸、硝酸和硫酸。與堿共熔生成鋯酸鹽。化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定。用于制高級(jí)陶瓷、搪瓷、耐火材料。可由鋯英石與純堿共熔，用水浸出鋯酸鈉，與鹽酸作用成二氯氧化鋯，再煅燒而制得。

                                              ^{3.應(yīng)用領(lǐng)域} 

金屬鋯及其化合物的原料

用于制金屬鋯和鋯化合物、制耐火磚和坩鍋、高頻陶瓷、研磨材料、陶瓷顏料和鋯酸鹽等主要用于壓電陶瓷制品、日用陶瓷、耐火材料及貴重金屬熔煉用的鋯磚、鋯管、坩堝等。也用于生產(chǎn)鋼及有色金屬、光學(xué)玻璃和二氧化鋯纖維。還用于陶瓷顏料、靜電涂料及烤漆。用于環(huán)氧樹脂中可增加耐熱鹽水的腐蝕。

耐火材料

氧化鋯纖維是一種多晶質(zhì)耐火纖維材料。由于ZrO₂物質(zhì)本身的高熔點(diǎn)、不氧化和其他高溫優(yōu)良特性，使得ZrO₂纖維具有比氧化鋁纖維、莫來石纖維、硅酸鋁纖維等其他耐火纖維品種更高的使用溫度。氧化鋯纖維在1500 ℃以上超高溫氧化氣氛下長期使用，**使用溫度高達(dá)2200 ℃，甚至到2500 ℃仍可保持完整的纖維形狀，并且高溫化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕、抗氧化、抗熱震、不揮發(fā)、無污染，是目前國際上*頂尖的一種耐火纖維材料。 ZrO₂的耐酸堿腐蝕能力大大強(qiáng)于SiO₂和Al₂O₃。不溶于水，溶于硫酸及氫氟酸；微溶于鹽酸和硝酸。能與堿共熔生成鋯酸鹽。

燃?xì)廨啓C(jī)

等離子噴涂二氧化鋯熱障涂層在航空及工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī)上的應(yīng)用已有很大進(jìn)展，在一定限度內(nèi)已經(jīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪部分。由于這種涂層可以降低氣冷高溫部件的溫度50~200 ℃，因此可以顯著地改善高溫部件的耐久性,或者容許提高燃?xì)鉁囟然驕p少冷卻氣體的需用量而保持高溫部件所承受的溫度不變，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。

陶瓷材料

因?yàn)檠趸喌恼凵渎蚀蟆⑷埸c(diǎn)高、耐蝕性強(qiáng)，故用于窯業(yè)原料。壓電陶瓷制品有濾波器、揚(yáng)聲器超聲波水聲探測(cè)器等。還有日用陶瓷（工業(yè)陶瓷釉藥）、貴重金屬熔煉用的鋯磚及鋯管等。納米級(jí)氧化鋯還可以用作拋光劑、磨粒、壓電陶瓷、精密陶瓷、陶瓷釉料和高溫顏料的基質(zhì)材料。

其他

此外氧化鋯可用于白熱煤氣燈罩、搪瓷、白色玻璃、耐火坩堝等的制造。X射線照相。研磨材料。與釔一起用以制造紅外線光譜儀中的光源燈，厚膜電路電容材料，壓電晶體換能器配方。