氧化鋯陶瓷憑借 “高強度 + 高韌性 + 多功能” 的組合,成為現(xiàn)代材料領(lǐng)域的 “全能選手”,其應(yīng)用范圍仍在不斷擴展,尤其在高端制造和醫(yī)療領(lǐng)域的需求持續(xù)增長。
氧化鋯的晶體結(jié)構(gòu)隨溫度變化(單斜相→四方相→立方相),常溫下為單斜相,高溫下相變會導(dǎo)致體積變化(約 3-5%),易開裂。通過摻雜氧化物可穩(wěn)定結(jié)構(gòu),常見類型:
部分穩(wěn)定氧化鋯(PSZ)
摻雜少量氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)等,形成四方相和立方相共存的結(jié)構(gòu),兼具高強度和韌性,多用于結(jié)構(gòu)件(如軸承、刀具)。
全穩(wěn)定氧化鋯(FSZ)
摻雜較高比例的氧化釔(Y?O?)或氧化鈰(CeO?),形成純立方相結(jié)構(gòu),耐高溫和抗熱震性優(yōu)異,適合高溫環(huán)境(如耐火材料、氧傳感器)。
四方相氧化鋯多晶體(TZP)
以氧化釔為主要穩(wěn)定劑,晶粒細小(微米級),常溫下為四方相,韌性和強度最高(抗彎強度可達 1500 MPa),是醫(yī)療、精密機械的首選材料。