氧化鋯（高新材料）

　　二氧化鋯(化學式：ZrO2)是鋯的主要氧化物，通常狀況下為白色無臭無味晶體，難溶于水、鹽酸和稀硫酸。一般常含有少量的二氧化鉿。化學性質不活潑，且具有高熔點、高電阻率、高折射率和低熱膨脹系數的性質，使它成為重要的耐高溫材料、陶瓷絕緣材料和陶瓷遮光劑，亦是人工鉆的主要原料。能帶間隙大約為5-7eV。

物理性質

　　性狀： 白色重質無定形粉末。無臭。無味。溶于2份硫酸和1份

　　水的混合液中，微溶于鹽酸和硝酸，慢溶于氫氟酸，幾乎不溶于水。有刺激性。相對密度5.85。熔點 2680 ℃。沸點4300 ℃。硬度次于金剛石。

　　分子結構：低溫時為單斜晶系，在1100℃以上形成四方晶型，在1900℃以上形成立方晶型。

化學性質

　　1、由灼燒二氧化鋯水合物或揮發性含氧酸鋯鹽所得的二氧化鋯為白色粉末，不溶于水

　　ZrO2·xH2O ZrO2+xH2O;

　　2、經由輕度灼燒所得的二氧化鋯，比較容易被無機酸溶解

　　ZrO2+4H+=Zr4++2H2O

　　強熱灼燒所得的二氧化鋯只溶于濃硫酸和氫氟酸，經過熔融重結晶的二氧化鋯只與氫氟酸作用;

　　3、二氧化鋯是一種兩性氧化物，與堿共熔可形成鋯酸鹽，但鋯酸鹽遇水容易水解為ZrO2·xH2O而沉淀。

　　ZrO2+2NaOH=Na2ZrO3+H2O

　　Na.ZrO3+H2O=ZrO2+NaOH;

　　4、二氧化鋯與碳和氯氣高溫反應，或者與四氯化碳反應，生成四氯化鋯及二氯氧化鋯，水解又得到二氧化鋯

　　3ZrO2+2C+4Cl2=ZrCl4+2CO2+2ZrOCl2;

　　5、它在電弧中與碳作用生成碳化鋯

　　ZrO2+2C=CO2+ZrC;

　　6、成斜鋯石型的ZrO2 是黃色或棕色單色斜晶體不溶于水、鹽酸和稀硫酸，溶于熱濃氫氟酸、硝酸和硫酸。與堿共熔生成鋯酸鹽。化學性質非常穩定。用于制高級陶瓷、搪瓷、耐火材料。可由鋯英石與純堿共熔，用水浸出鋯酸鈉，與鹽酸作用成二氯氧化鋯，再煅燒而制得。

應用領域

　　金屬鋯及其化合物的原料

　　用于制金屬鋯和鋯化合物、制耐火磚和坩鍋、高頻陶瓷、研磨材料、陶瓷顏料和鋯酸鹽等主要用于壓電陶瓷制品、日用陶瓷、耐火材料及貴重金屬熔煉用的鋯磚、鋯管、坩堝等。也用于生產鋼及有色金屬、光學玻璃和二氧化鋯纖維。還用于陶瓷顏料、靜電涂料及烤漆。用于環氧樹脂中可增加耐熱鹽水的腐蝕。

　　耐火材料

　　氧化鋯纖維是一種多晶質耐火纖維材料。由于ZrO2物質本身的高熔點、不氧化和其他高溫優良特性，使得ZrO2纖維具有比氧化鋁纖維、莫來石纖維、硅酸鋁纖維等其他耐火纖維品種更高的使用溫度。氧化鋯纖維在1500 ℃以上超高溫氧化氣氛下長期使用，最高使用溫度高達2200 ℃，甚至到2500 ℃仍可保持完整的纖維形狀，并且高溫化學性質穩定、耐腐蝕、抗氧化、抗熱震、不揮發、無污染，是目前國際上最頂尖的一種耐火纖維材料。 ZrO2的耐酸堿腐蝕能力大大強于SiO2和Al2O3。不溶于水，溶于硫酸及氫氟酸;微溶于鹽酸和硝酸。能與堿共熔生成鋯酸鹽。

　　燃氣輪機

　　等離子噴涂二氧化鋯熱障涂層在航空及工業用燃氣輪機上的應用已有很大進展，在一定限度內已經用于燃氣輪機的渦輪部分。由于這種涂層可以降低氣冷高溫部件的溫度50~200 ℃，因此可以顯著地改善高溫部件的耐久性,或者容許提高燃氣溫度或減少冷卻氣體的需用量而保持高溫部件所承受的溫度不變，從而提高發動機的效率。

　　陶瓷材料

　　因為氧化鋯的折射率大、熔點高、耐蝕性強，故用于窯業原料。壓電陶瓷制品有濾波器、揚聲器超聲波水聲探測器等。還有日用陶瓷(工業陶瓷釉藥)、貴重金屬熔煉用的鋯磚及鋯管等。納米級氧化鋯還可以用作拋光劑、磨粒、壓電陶瓷、精密陶瓷、陶瓷釉料和高溫顏料的基質材料。

　　其他

　　此外氧化鋯可用于白熱煤氣燈罩、搪瓷、白色玻璃、耐火坩堝等的制造。X射線照相。研磨材料。與釔一起用以制造紅外線光譜儀中的光源燈，厚膜電路電容材料，壓電晶體換能器配方。