精細陶瓷所用的穩(wěn)定和部分穩(wěn)定氧化鋯一般采用濕法制取。目前成熟和常用的是中和沉淀法,其制取工藝見圖。將提純過的氯氧化鋯用純水溶解,過濾除去不溶物,調(diào)整溶液中的鋯濃度,并加入需要量的氯化釔溶液(或其他稀土金屬或堿土金屬的氯化物溶液)后,加氨水中和沉淀
部分穩(wěn)定氧化鋯是控制加入穩(wěn)定劑的量,使其不足以達到完全穩(wěn)定而制得的。部分穩(wěn)定氧化鋯具有高強度和抗熱震性能,在結(jié)構(gòu)陶瓷中有著相當(dāng)廣泛的用途
二氧化鋯全瓷牙是近幾年才開展的一種高科技的美容修復(fù)牙齒的方法,是通過計算機設(shè)計、激光掃描、再由計算機程序控制研磨制作而成的
氧化鋯的特點:
1、穩(wěn)定氧化鋯制作的泡沫陶瓷可用于高溫合金的過濾,泡沫陶瓷應(yīng)用于鋼水連鑄的過濾并取得了良好的凈化效果;
2、由于穩(wěn)定型二氧化鋯硬度高,可制成冷成形工具、整形模、拉絲模、切削工具、研磨介質(zhì)、魚刀、剪刀、高爾夫球棍頭等;
3、穩(wěn)定型二氧化鋯強度高、韌性好, 因此,可用來制造發(fā)動機構(gòu)件,如推桿、連桿、軸承氣缸內(nèi)襯、活塞帽等;
4、穩(wěn)定氧化鋯,具備半導(dǎo)體性和敏感特性,可制成高溫燃料電池固體電解質(zhì)隔膜等。
氧化鋯熔點2700℃,莫氏硬度7,有兩種變體,1000℃以下為單斜晶系(密度5.68g/cm3),1000℃時生成四方晶系(密度6.10g/cm3),此晶型轉(zhuǎn)變?yōu)榭赡孓D(zhuǎn)變,冷卻過程中晶型轉(zhuǎn)化時伴有7%的體積膨脹,可導(dǎo)致制品開裂;加入穩(wěn)定劑與Zr02生成立方晶系固溶體,可消除由上述晶型轉(zhuǎn)化帶來的體積膨脹。
鋯容易吸收氫、氮和氧氣;鋯對氧的親和力很強,1000°C氧氣溶于鋯中能使其體積顯著增加。鋯的表面易形成一層氧化膜,具有光澤,故外觀與鋼相似。有耐腐蝕性,但是溶于氫氟酸和王水。高溫時,可與非金屬元素和許多金屬元素反應(yīng),生成固溶體。鋯的可塑性好,易于加工成板、絲等。鋯在加熱時能大量地吸收氧、氫、氮等氣體,可用作儲氫材料。鋯的耐腐蝕性比鈦好,接近鈮、鉭。鋯與鉿是化學(xué)性質(zhì)相似、又共生在一起的兩個金屬,且含有物質(zhì)。 [3]
地殼中鋯的含量居第19位,幾乎與鉻相等。自然界中具有工業(yè)價值的含鋯礦物,主要有鋯英石及斜鋯石。世界鋯資源主要賦存于海濱砂礦礦床中,只有少部分賦于積礦砂和原生礦中。世界鋯英砂儲量約4000萬噸,其中85%分布在澳大利亞、南非、美國、印度和前蘇聯(lián)。我國鋯礦儲量居世界第九位,總儲量為200 余萬噸,主要集中在廣東、海南、廣西和四川,而云南主要是巖礦,其它如湖南、湖北、安徽、福建、江西、遼寧等,也有一些鋯資源。
鋯(Zirconium)是一種化學(xué)元素,它的化學(xué)符號是Zr,它的原子序數(shù)是40,是一種高熔屬,呈淺灰色。密度6.49克/立方厘米。熔點1852±2.001℃,沸點4377℃?;蟽r+2、+3和+4。電離能6.84電子伏特。鋯的表面易形成一層氧化膜,具有光澤,故外觀與鋼相似。有耐腐蝕性,可溶于氫氟酸和王水,高溫時,可與非金屬元素和許多金屬元素反應(yīng),生成固體溶液化合物。詞條詳細介紹了鋯的發(fā)現(xiàn)歷史、發(fā)展歷史、物理化學(xué)性質(zhì)、制取方法、含量分布、用途、安全措施等等。
鋯鐵
鋯鐵是由鋯與鐵及硅、鋁等元素組成的鐵合金。煉鋼用的鋯鐵是鋯硅鐵,含Zr15%~45%,Si30%~65%。用鋁熱法生產(chǎn)的則因含鋁故稱鋯鋁鐵,含Zr>15%。
鋯鐵是由鋯與鐵及硅、鋁等元素組成的鐵合金。煉鋼用的鋯鐵是鋯硅鐵,含Zr15%~45%,Si30%~65%。用鋁熱法生產(chǎn)的則因含鋁故稱鋯
鋯在其他介質(zhì)中的耐蝕性
在高溫高壓的尿素合成條件下,鋯及其耐蝕。
在許多有機化學(xué)聚合物、偶氮染料、生產(chǎn)介質(zhì)中,鋯也具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性。如在熱傳導(dǎo)介質(zhì),包括氯聯(lián)苯、異丙聯(lián)苯等混合物料試驗中,鋯的腐蝕率在所有情況下為零。但如果介質(zhì)中存在氫,則鋯會吸氫。若有機介質(zhì)中含有水,鋯表面氧化膜的完整,將會減少氫的吸收。
鋯在300~400℃時不被大多數(shù)氣體(CO、CO2、SO2、C3H8、N2、水蒸氣和蒸氣)所腐蝕。當(dāng)鋯在空氣中加熱至425℃時,會嚴(yán)重起皮。至540℃與氧反應(yīng)生成白色氧化鋯。超過704℃,鋯吸氫變脆。加熱至1000℃,會自然。鋯在氮氣氣氛中,400℃開始緩慢反應(yīng),800℃后激烈反應(yīng)。真空退火不能除去鋯中的氧和氮氫易溶于鋯,溶解度隨著溫度升高而急劇。鋯在300~400℃開始相對吸氫。吸氫后造成鋯的“氫脆”。但氫能通過1000℃的真空退火而予以消除。鋯與氧、氮、氫有較大親和力的性質(zhì)與鈦相似