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發(fā)布時間：2021-05-30 06:13
由于氧化鋯(YSZ)材料具有高硬度，高強(qiáng)度，高韌性，極高的耐磨性及耐化學(xué)腐蝕性等等優(yōu)良的物化性能，氧化鋯已經(jīng)在陶瓷、耐火材料、機(jī)械、電子、光學(xué)、航空航天、生物、化學(xué)等等各種領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。從光學(xué)應(yīng)用的角度來講，單晶氧化鋯(YSZ)因其折射率高、色散大、物化性能穩(wěn)定，常被用作高溫光學(xué)元件，以及在光學(xué)設(shè)備中作為激光基質(zhì)晶體。
在高溫下 ，氧化鋯屬于立方螢石型結(jié)構(gòu)，因為Zr4 直徑大于O2-離子直徑，所以可以認(rèn)為，由Zr4 構(gòu)成面心立方點(diǎn)陣，占據(jù)1/2的八面體空隙，O2-離子占據(jù)面心立方點(diǎn)陣所有四個四面體空隙。常壓下純的 氧化鋯有三種晶型，低溫為單斜晶系，密度5.68g/cm3， 高溫為四方晶系，密度6.10g/cm3，更高溫度下為立方晶系，密度6.27g/cm3，三種晶型相互間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：單斜ZrO2 → 四方ZrO2 → 立方ZrO2 → 熔體。
立方氧化鋯單晶體在光學(xué)特性上接近天然金剛石,國外自1976年以來仿金剛鉆的立方鋯進(jìn)入寶石市場后風(fēng)行于世界,需求量很大.本所自1982年開始對裝飾用立方氧化鋯晶體生長進(jìn)行研究,建立了冷坩堝殼熔法生長高溫晶體技術(shù),隨后又解決了用工業(yè)氧化鋯原料生長出近乎無色立方氧化鋯晶體的問題,與用化學(xué)純氧化鋯原料相比成本降低了70%左右.在當(dāng)前國際市場上立方鋯石不斷降價情況下仍具有競爭能力.一般生長的晶體尺寸截面積為10×15mm~2,長度為40—50mm,成品率在80%以上.
氧化鋯晶型有三種 純的氧化鋯在常壓下有三種晶型：從低溫到高溫依次為單斜、四方和立方。其密度分別為：單斜型5.65g/cm3，四方型6.10g/cm3，立方型6.27g/cm3。 可見溫度越高，密度越大。因此，在同樣質(zhì)量下，溫度越低，體積越大。
氧化鋯的穩(wěn)定化處理 當(dāng)ZrO2從高溫冷卻到室溫要經(jīng)歷c→t→m的同質(zhì)異構(gòu)轉(zhuǎn)變，其中由t-m相變過程要產(chǎn)生約7%的體積膨脹，加熱至1170℃時m-ZrO2轉(zhuǎn)變?yōu)閠-ZrO2，這種轉(zhuǎn)變過程則發(fā)生體積收縮，這種t相和m相之間的相變稱為ZrO2的馬氏體相變
