中文名称 氧化锆
英文名称 Zirconium Dioxide, Zirconia
化学式(分子式) ZrO₂
CAS 号 1314-23-4
EC 号 215-227-2
氧化锆 (ZrO₂) 物理化学属性
| 中文名称 | 氧化锆 |
| 英文名称 | Zirconium Dioxide, Zirconia |
| 化学式(分子式) | ZrO₂ |
| CAS 号 | 1314-23-4 |
| EC 号 | 215-227-2 |
| 分子量 | 123.22 g/mol |
| 外貌 | 白色、无臭、结晶性粉末。 |
| (高纯度致密烧结体通常为象牙白色,可呈高光泽的陶瓷质感。) | |
| 熔点 | 约 2715 °C (4920 °F) |
| (这是一个非常高的熔点,是其作为耐火材料的基础。) | |
| 沸点 | 约 4300 °C (7770 °F) |
| (在常压下,沸点极高,难以直接测量。) | |
| 密度 | ~5.68 g/cm³ (单斜相,25°C) |
| ~6.10 g/cm³ (四方相) | |
| ~6.09 g/cm³ (立方相,萤石结构) | |
| (密度会因晶体结构和稳定剂的不同而变化。对于常见的钇稳定氧化锆陶瓷,密度通常在 ~6.0 g/cm³ 左右。) | |
| 精确质量 | 121.895 g/mol |
| (这是根据每种元素最丰富同位素的质量计算得出的理论质量。) | |
| 单同位素质量 | 121.895 g/mol |
| (对于 ZrO₂,其“精确质量”与“单同位素质量”是相同的,因为锆的主要同位素 <sup>90</sup>Zr 的天然丰度很高,约为51.5%,计算时通常以此为准。) | |
| 晶体结构 | 常压下存在三种同质异形体: |
| • 单斜相 (< 1170°C) | |
| • 四方相 (1170°C - 2370°C) | |
| • 立方相 (> 2370°C - 熔点) | |
| 溶解性 | 不溶于水,难溶于大多数普通酸、碱。溶于氢氟酸和热浓硫酸。 |
| 热导率 | 低(约 2-3 W/m·K),是良好的隔热材料。 |
| 硬度 | 高(莫氏硬度约 8.5,维氏硬度 > 1200 HV)。 |
应用领域
1. 制备高强度、高韧性、生物相容性优异的牙科修复材料(如全瓷牙冠、牙桥)和外科植入体(如人工髋关节、膝关节)。
2. 制造高性能结构陶瓷部件,如陶瓷刀具、耐磨轴承、机械密封件、石油化工泵阀和纺织导纱器。
3. 作为固体氧化物燃料电池的核心电解质材料及汽车尾气氧传感器关键组件,用于能源转换和环保监测。
4. 生产耐高温、低热导率的先进耐火材料与隔热涂层,广泛应用于航空航天发动机热障涂层和高温工业炉衬。
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