二氧化锆在陶瓷中的应用

- 2019-04-26-

       由于高纯二氧化锆具有优良的物理化学性质,当其与某些物质复合时,在不同条件下又具有对电、光、声、气和温度等的特性,使其主要用于电子陶瓷、功能陶瓷和结构陶瓷等高新技术领域。

      二氧化锆在电子陶瓷中的应用主要有压电元件(如发火元件、助听器、拾音器等),滤波器(用于电视机、收录机、共电式无线电收发机等),超声波振荡器(用于潜艇音纳、鱼群探测器和测深仪等),蜂鸣器(用于电子计算机输入功率鉴定信号机、曲调桌式电子计算机、数字显示手表及闹钟等)及高温导体等。2.1.2 功能陶瓷 

     二氧化锆在功能陶瓷中的应用主要有气体传感器(如氧气分析仪和钢液测氧探头等),温度传感器(用于电子温度表、复印机、电子透镜等),声音传感器(用于超声波遥控、潜艇音纳、超声波探伤和诊断仪等),压力传感器(用于应变仪、拾音器、电子血压表等),加速度传感器(用于加速度测量仪)等自动控制系统及高温固体燃料电池电介质和磁流体发动机电极等。

      由于二氧化锆具有耐高温、强度高、韧性好和耐腐蚀等特性,常温下抗压强度可达2100MPa。1000℃时为1190MPa。ZrO2韧化陶瓷常温下抗弯强度可达2000MPa,KIC可达9MPam1/2以上。因此,可用作空间飞行器的无润滑滚珠轴承和喷气发动机、内燃机和汽轮机的构件(如推杆、连杆、轴承、气缸内衬和活塞帽等)。用ZrO2制作的密封圈、阀门、管道等构件在化工、冶金等部门也得到较多的应用。 

      由于二氧化锆硬度高,与电熔Al2O3相比具有更优良的耐磨性和抗破碎性,故广泛用于制作冷成形工具、整形模、拉丝模、高温挤压模、切削工具、高尔夫球棍头、研磨和磨削构件等。

      由于二氧化锆具有耐高温和抗腐蚀的特性,它能抵抗酸性或中性熔体的侵蚀,故主要用作耐火材料、浇铸口、铸模、高温熔体流槽等。它与熔体铁或钢不润湿,因此可用作钢水桶、钢水流槽、连续铸钢注口和钢液过滤器等。 

      由于复合二氧化锆(掺Y2O3或CaO)在高温下具有半导体性,可用作在空气中使用的高温发热元件,使用温度可达2100~2200℃。

      二氧化锆具有良好的光学性能,是人造宝石的主要原料和光学透镜的添加剂。高纯二氧化锆作为真空镀膜材料用于矫正因多层膜涂料所引起的摄影机透镜的色散,以及用于防止眼镜片的不规则反射。也用于干式静电复印机及多种测量仪器的透镜、装璜结晶玻璃和耐热玻璃等。