1。2。1  氧化锆的基本性质与结构特点

氧化锆(ZrO2)在自然界中主要以斜锆石以及锆英石的形式存在。锆英石属于火成岩深层矿物，晶形较好，具有明显的金属光泽，颜色包括淡黄、棕黄、黄绿等，硬度为7。5，可作为陶瓷釉的原料，工业需求量较大。纯的氧化锆是一种高级耐火的白色固体，熔融温度约为2900℃，当含有杂质时会显现灰色或淡黄色，还可根据需要添加不同颜色的显色剂。氧化锆中一般含有少量的氧化铪杂质，虽然不易分离，但对氧化锆的各种物理化学性能均没有直接明显的影响，因此在通常的应用中可以忽略不计[5]。氧化锆由于其特殊的分子结构，化学性质非常稳定，除溶于氢氟酸和浓硫酸外，对其他的酸、碱及碱熔体、玻璃熔体和熔融金属等都具有很好的稳定性。

文献综述xfy氧化锆共有三种结构不同的晶体形态：单斜、四方、立方。氧化锆的具体晶体形态会随着温度的不同而发生变化：常温下，氧化锆只会以单斜相形态存在，而当其加热到1100℃左右时，单斜相转变为四方相，加热到更高温度则转化为立方相。由于单斜相向四方相转变时其会产生较大的体积变化，冷却时其体积变化方向又刚好相反，正是由于剧烈的体积变化导致氧化锆产品容易发生开裂，进而性能下降，极大地限制了纯氧化锆在高温领域的应用[6]。为避免这种因体积变化带来的不良影响，必须添加特殊的杂质对氧化锆进行晶型稳定化处理，如在氧化锆中加入Ca2+、Mg2+、Y3+等离子半径与Zr4+相差小于12%的阳离子（通常是通过加入以上离子对应的氧化物Y2O3，CaO，MgO等形式实现掺杂），掺杂的阳离子会置换氧化锆的Zr4+形成置换固溶体，使氧化锆趋于稳定，防止晶型发生变化，从而获得四方或立方结构。经过稳定化处理后的氧化锆陶瓷可在2000℃以上的高温下使用而不产生开裂，稳定性极强，导热系数低，是一种非常理想且节能环保的高温绝热材料。查阅资料可知，在上述的稳定剂中，氧化钇对氧化锆晶型的稳定效果最好，特别是当氧化钇的掺入量为2-3mo1%时可获得力学性能优异的Y-TZP，而掺入6-8mo1%的Y203可获得单相c-Zr02[10]。