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氧化锆(即二氧化锆ZrO₂)是一种重要的无机非金属材料,被誉为“陶瓷之王”,具有高熔点、高硬度、高韧性、耐磨损、耐腐蚀等优异性能。其熔点高达2715℃,化学稳定性极高,不溶于水且不易与普通酸反应。氧化锆的莫氏硬度可达7.5以上,部分产品超过9,仅次于金刚石,并且具有优异的耐磨性和耐高温性能。
制备方法
氧化锆的制备方法包括化学沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法和电熔法等。化学沉淀法工艺简单、成本较低,但产品纯度相对较低;溶胶-凝胶法和水热合成法可以制备高纯度的纳米级氧化锆粉体,但工艺复杂、成本较高。
应用领域
功能陶瓷:氧化锆用于制造高性能陶瓷零件,如电子陶瓷和结构陶瓷,因其高强度和耐高温特性。
生物医学:在生物医学领域,氧化锆因其良好的生物相容性被广泛应用于牙科修复、骨科植入和组织工程支架等。
高温发热元件:氧化锆能够承受高温环境,保障相关设备的稳定运行。
通讯材料:其独特的物理性质为通讯技术发展提供支持。
新能源和环保技术:在氧传感器和固体氧化物燃料电池等领域发挥重要作用。
珠宝首饰:氧化锆具有高折射率和高色散性,外观酷似钻石,被广泛应用于人造宝石领域。
涂料:氧化锆涂料具有优异的耐高温、耐磨、耐腐蚀性能。
研磨介质:氧化锆珠用于超细研磨及分散,适用于电子陶瓷、磁性材料、医药食品等行业。