氧化锆陶瓷的功能性.ppt

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1、http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享ZrO2陶瓷陶瓷ZIRCONIA CERAMICS演讲者:马少武http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享ZrO2陶瓷陶瓷ZrO2ZrO2历史ZrO2性质结构简介ZrO2陶瓷的功能性ZrO2功能陶瓷的应用http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享20世纪世纪20年代年代20世纪世纪20年代开始就被用做熔化玻璃和冶炼钢铁等的耐火材年

2、代开始就被用做熔化玻璃和冶炼钢铁等的耐火材料；料；1968年年日本松下电器公司开发出氧化锆非线性电阻元件日本松下电器公司开发出氧化锆非线性电阻元件1973年年美国美国R.Zechnall制得电解质氧传感器，能正确显示汽车发动机的空气制得电解质氧传感器，能正确显示汽车发动机的空气/燃燃料比，料比，1980年用于钢铁工业；年用于钢铁工业；1975年年澳大利亚澳大利亚R.G.Garvie以以CaO为稳定剂制得部分稳定的氧化锆，并首次利为稳定剂制得部分稳定的氧化锆，并首次利用陶瓷马氏体相变的增韧效应，提高了其韧性和强度；用陶瓷马氏体相变的增韧效应，提高了其韧性和强度；1982日本绝缘子公司和美国日本绝

3、缘子公司和美国Cummins发动机公司共同开发出节能柴油机发动机公司共同开发出节能柴油机缸套缸套。ZrO2历史历史http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享ZrO2性质结构简介含锆的矿石：斜锆石（含锆的矿石：斜锆石（ZrO2)，锆英石，锆英石(ZrO2 SiO2)；颜色：白色（高纯颜色：白色（高纯ZrO2）；）；黄色或灰色黄色或灰色（含少量杂质的（含少量杂质的ZrO2），常含二氧化铪杂质；），常含二氧化铪杂质；密度：密度：5.656.27g/cm3；熔点：熔点：2715。http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇

4、尚互联共享ZrO2有三种晶型其转化如下：有三种晶型其转化如下：单斜单斜ZrO2 四方四方ZrO2 立方立方ZrO2 液相液相 上上述述3种种晶晶型型之之间间可可以以相相互互转转化化。由由单单斜斜相相向向四四方方相相转转化化时时会会伴伴随随有有7%左左右右的的体体积积变变化化。加加热热时时由由单单斜斜-ZrO2 四四方方-ZrO2，体体积积收收缩缩。冷冷却却时时由由四四方方-ZrO2 单单斜斜-ZrO2，体体积积膨膨胀胀。但但这这种种收收缩缩与与膨膨胀胀并并不不发发生生在在同同一一温温度，前者约在度，前者约在1200，后者约在，后者约在1000。11702370 2715 ZrO2性质结构简介h

5、ttp:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享ZrO2陶瓷的功能性http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享u Y2O3的的ZrO2陶瓷具有敏感的电性能，陶瓷具有敏感的电性能，是近几年来发展的新材料，主要应用于各是近几年来发展的新材料，主要应用于各种传感器、第三代燃料电池和高温发热体种传感器、第三代燃料电池和高温发热体等。而且等。而且ZrO2材料高温下具有导电性及晶材料高温下具有导电性及晶体结构存在氧离子缺位的特性，可制成各体结构存在氧离子缺位的特性，可制成各种功能元件。种功能元件。http:/http:/

6、中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享（1）氧传感器。）氧传感器。传感器主要用于工业生传感器主要用于工业生产、监控、品质检验，用来提高设备的自产、监控、品质检验，用来提高设备的自动化程度，提高产品的性能。目前氧化锆动化程度，提高产品的性能。目前氧化锆传感器已大量应用于钢铁制造过程中，用传感器已大量应用于钢铁制造过程中，用来测量熔融钢水及加热炉所排放气体的含来测量熔融钢水及加热炉所排放气体的含氧量，从而了解钢铁制造过程中钢铁的品氧量，从而了解钢铁制造过程中钢铁的品质是否达到标准质是否达到标准。http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚

7、互联共享（2）固体氧化物燃料电池）固体氧化物燃料电池http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享（3）高温发热体。）高温发热体。ZrO2室温电阻极高，比电阻高达室温电阻极高，比电阻高达1013m，但当温度升至但当温度升至600 时，即时，即可导电，可导电，1000 时具有导体的性能。目时具有导体的性能。目前已将它成功地用于前已将它成功地用于2000 以上氧化气以上氧化气氛下的发热元件及其设备中。氛下的发热元件及其设备中。http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享（4）压电材料）压电材料。以作为主要成分，可

8、制成以作为主要成分，可制成PZT（锆钛酸铅）等压电材料，在锆钛酸铅）等压电材料，在超声、水声及各种蜂鸣器等压电元超声、水声及各种蜂鸣器等压电元件制备中，起到重要的作用件制备中，起到重要的作用http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享 4.多晶氧化锆宝石多晶氧化锆宝石ZrO2具有较高的折射率，如将它制成多彩的半透明多具有较高的折射率，如将它制成多彩的半透明多晶晶ZrO2材料，即可以像天然宝石一样闪烁着绚丽多彩材料，即可以像天然宝石一样闪烁着绚丽多彩的光芒。用它制成各种装饰用的宝石，其莫氏硬度达的光芒。用它制成各种装饰用的宝石，其莫氏硬度达8.5，光泽

9、完全可以达到以假乱真的程度。，光泽完全可以达到以假乱真的程度。用不磨损的手表表壳、表链及人造宝石戒指，大多是用不磨损的手表表壳、表链及人造宝石戒指，大多是采用多晶采用多晶ZrO2宝石制成的。它主要利用超细的宝石制成的。它主要利用超细的ZrO2粉粉末添加一定的着色元素，如末添加一定的着色元素，如V2O5，Fe2O3等，经高温处等，经高温处理即可获得粗坯氧化锆陶瓷体，再经研磨、抛光即可理即可获得粗坯氧化锆陶瓷体，再经研磨、抛光即可制成各种装饰品供应市场制成各种装饰品供应市场。http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享5.ZrO2涂层涂层热障涂层是为在高

10、温临界状态下工作的气冷金属部件提供热障涂层是为在高温临界状态下工作的气冷金属部件提供隔热作用。纳米级氧化钇稳定的氧化锆（隔热作用。纳米级氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）用于热障用于热障涂层显示出突出的性能。涂层显示出突出的性能。YSZ具有很高的热反射率，化学具有很高的热反射率，化学稳定性好，与基材的结合力和抗热震性能均优于其他材料。稳定性好，与基材的结合力和抗热震性能均优于其他材料。因此，因此，YSZ是目前最理想的热障涂层材料，应用在航空航是目前最理想的热障涂层材料，应用在航空航天发动机的隔热涂层等方面。天发动机的隔热涂层等方面。http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政

11、治教学网崇尚互联共享ZrO2功能陶瓷的应用http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享氧化锆拉丝模与研磨环http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享氧化锆陶瓷轴承氧化锆陶瓷轴承http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享陶瓷厨具和办公用品陶瓷厨具和办公用品http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享手表表壳手表表壳http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享光通讯用光纤陶瓷插

12、芯光通讯用光纤陶瓷插芯http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享光纤连接器光纤连接器http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享 氧化锆陶瓷人工关节球氧化锆陶瓷人工关节球http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享陶瓷关节陶瓷关节http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享http:/http:/ 中国中国.中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享Thank you for your listening！