氧化锆(ZrO2)

氧化锆陶瓷呈白色，是以ZrO2为主体的陶瓷材料，氧化锆陶瓷是仅次于氧化铝陶瓷的一类非常重要的氧化物结构陶瓷，具有较高的抗弯强度和断裂韧性，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特性，使它成为重要的耐火材料、陶瓷绝缘材料和陶瓷遮光剂亦是人工钻的主要原料。

材质特性

在常压下纯ZrO2共有三种晶态：单斜(Monoclinic)氧化锆(m-ZrO2)、四方氧化锆(t-ZrO2)和立方(Cubic)氧化锆(c-ZrO2)，通常加入不同类型的稳定剂制成不同类型的氧化锆陶瓷，如部分稳定氧化锆(partially stabilized zirconia，PSZ)，当稳定剂为CaO、 MgO、Y2O3时，分别表示为Ca-PSZ、Mg-PSZ、Y-PSZ等。由亚稳的t- ZrO2组成的四方氧化锆称之为四方氧化锆多晶体陶瓷(Square zirconia polycrysta，TZP)。当加入的稳定剂是Y2O3 、CeO2，则分别表示为Y-TZP、Ce-TZP等。

材质应用

在结构陶瓷方面，由于氧化锆陶瓷具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性，优异的隔热性能，热膨胀系数接近于钢等优点，因此被广泛应用于结构陶瓷领域。主要有：Y-TZP磨球、分散和研磨介质、喷嘴、球阀球座、氧化锆模具、微型风扇轴心、光纤插针、光纤套筒、拉丝模和切割工具、耐磨刀具、服装钮扣、表壳及表带、手链及吊坠、滚珠轴承、高尔夫球的轻型击球棒及其它耐磨零器件等。
在功能陶瓷方面，其优异的耐高温性能作为感应加热管、耐火材料、发热元件使用。氧化锆陶瓷具有敏感的电性能参数，主要应用于氧传感器、固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC）和高温发热体等领域。ZrO2具有较高的折射率（N-21^22），在超细的氧化锆粉末中添加一定的着色元素（V2O5, MoO3, Fe2O3等），可将它制成多彩的半透明多晶ZrO2材料，像天然宝石一样闪烁着绚丽多彩的光芒，可制成各种装饰品。另外，氧化锆在热障涂层、催化剂载体、医疗、保健、耐火材料、纺织等领域正得到广泛应用。

材质数据

Properties		Units	Zirconia(ZrO₂)
			ZrO_{2_} Al₂O₃	Y₂O₃-ZrO₂ _3Y-TZP	Y₂O₃-ZrO₂ _8Y-PSZ	Mgo-ZrO₂
			ZrO_{2_} Al₂O₃	Y₂O₃-ZrO₂ _3Y-TZP	Y₂O₃-ZrO₂ _8Y-PSZ	Mgo-ZrO₂
Mechanical	Density	g/cm³	4.05	>6.0	5.7	5.6
	Color	—	White	Ivory / White	Ivory	Yellow/ Ivory
	Water Absorption	%	0	0	0	0
	Hardness	Gpa	16	12.7	6.4	12
	Flexural Strength (20°C)	Mpa	400	900	280	650
	Compressive Strength (20°C)	Mpa	2500	2500	1780	1800
Thermal	Thermal Conductivity (20°C)	W/m°k	20	2	2.5	2
	Thermal Shock Resistance (20°C)	∆T(°C)	300	250	500	375
	Maximum Use Temperature	°C	1600	1000	2400	1000
Electrical	Volume Resistivity (20°C)	Ω-cm	10¹²	10⁹	10⁸	10¹⁰