氧化锆

保持贮藏器密封、储存在阴凉、干燥的地方,确保工作间有良好的通风或排气装置。
分子式:ZrO2 CAS: 1314-23-4 分子量:123.22g·mol-1 表观:白色固体 密度:5.89g/cm3 熔点:2715℃ 沸点:4300℃ | 二氧化锆(化学式:ZrO2)是锆的主要氧化物,是唯一具有酸性、碱性、氧化性和还原性的金属氧化物,通常状况下为白色无臭无味晶体,难溶于水、盐酸和稀硫酸。一般常含有少量的二氧化铪?;灾什换钇?,但高熔点、高电阻率、高折射率和低热膨胀系数的性质,使它成为重要的耐高温材料、陶瓷绝缘材料和陶瓷遮光剂,亦是人工钻的主要原料。能带间隙大约为5-7eV。 |
氧化锆有三种晶型:低温为单斜晶系,相对密度为5.65g/cm3;高温为四方晶系,相对密度为6.10g/cm3;更高温度下转变为立方晶系,相对密度为6.27g/cm3。
1、化学气相沉积(CVD)法
化学气相沉积(CVD)法是利用气态或蒸气态的物质在气相或气固界面上反应生成固态沉积物的技术。用化学气相沉积(CVD)法制备ZrO2粉体是在气相中利用锆的挥发性金属化合物的燕气,在氮气?;せ肪诚峦üХ从煽焖倮淠票赋鯶rO2(s)纳米粒子。如用单晶ZrCl4作原料,把经硅胶干冰等干燥剂处理的O2和N2注人放有上述原料的反应器内,ZrCl4于240-260℃升华,加热到875K,发生如下化学反应:ZrC4(g) + O2(g)=ZrO2(s) + Cl2(g)便可制得氧化锆粉体。
2、液相法
(1)、醇盐水解法
醇盐水解法的原理是利用金属醇盐与水反应生成氧化物、氢氧化物、水合物的沉淀,然后沉淀过滤、洗涤、粉碎、煅烧即可得到所需粉体。金属醇盐由于表现出和羟基化合物相同的化学性质如强碱性、酸性等被用来水解制备纳米粒子,其实质是一种诱导体。用此法制备氧化锆纳米粉体是将含有锆的醇盐加水分解,然后依其工艺流程制得氧化锆粉体。
Zr(OR)4(R为烷基) 一般可溶于乙醇,遇水后很容易分解成乙醇和氧化物或共水化物,以Zr(OR)4(R为烷基)为原料制备ZrO2(s)反应如下:
然后对所得到的沉淀干燥、粉碎、煅烧即可得到纳米氧化锆粉体。在此基础上如再应用醇-水溶液加热法制备纳米二氧化锆得到的粉体气孔更小。
(2)、微乳液法
微乳液法也称W/O反向胶团法,是一种制备纳米粉末的有效方法。微乳液通常由表面活性剂、助表面活性剂(通常是醇类)、油(通常为炭氢化合物)和水(或电解质水溶液)组成,是透明、各向异性的热力学稳定体系。在微乳液中,金属无机盐水溶液以纳米级的微水核稳定分散在有机相中(形成水池)。微水核被一层表面活性剂分子形成的膜所包围,当共沉淀反应发生在反胶团内部并形成颗粒时,颗粒的尺寸和形状将受到微水核的溶盐量和反胶团本身的尺寸和形状的控制,同时表面活性剂膜也将组织颗粒之间形成团聚体。
选择磷酸三丁醋(TBP)-煤油-盐酸的工业化萃锆体系,确定了反向胶团溶液形 成的条件,并以氨水为沉淀剂,使之与反向胶团溶液反应,将沉淀物洗涤、干燥、焙烧,得到纳米ZrO2粉体。
1、功能涂层材料;
2、用在耐磨制品:磨机内衬、切削刀具、拉丝模、热挤压模、喷嘴、滚珠、泵零件、多种滑动部件等;
3、功能陶瓷,结构陶瓷: 电子陶瓷、生物陶瓷;
4、人造宝石、研磨材料;
5、用于耐火材料:电子陶瓷烧支承垫板,熔化玻璃、冶金金属用耐火材料;
6、压电元件,氧敏电阻,大容量电容器,等。
