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部分稳定氧化锆是控制加入稳定剂的量,使其不足以达到完全稳定而制得的。部分稳定氧化锆具有高强度和抗热震性能,在结构陶瓷中有着相当广泛的用途
氧化锆性能具体有哪些:
1、熔点高:氧化锆的熔点为2715℃,较高的熔点以及化学惰性使氧化锆可作为较好的耐火材料;
2、硬度大、耐磨性好:氧化锆陶瓷具有较大的硬度和较好的耐磨性;而从具体数据来看,氧化锆陶瓷莫氏硬度在8.5左右,非常接近蓝宝石9的莫氏硬度,而聚碳酸酯的莫氏硬度只有3.0,钢化玻璃的莫氏硬度5.5,铝镁合金的莫氏硬度6.0;
3、低热导率、低膨胀系数:氧化锆的热导率在常见陶瓷材料中较低,热膨胀系数与金属接近。因此,氧化锆陶瓷适宜做结构陶瓷材料,如氧化锆陶瓷手机外观结构件。
氧化锆的特点:
1、稳定氧化锆制作的泡沫陶瓷可用于高温合金的过滤,泡沫陶瓷应用于钢水连铸的过滤并取得了良好的净化效果;
2、由于稳定型二氧化锆硬度高,可制成冷成形工具、整形模、拉丝模、切削工具、研磨介质、鱼刀、剪刀、高尔夫球棍头等;
3、稳定型二氧化锆强度高、韧性好, 因此,可用来制造发动机构件,如推杆、连杆、轴承气缸内衬、活塞帽等;
4、稳定氧化锆,具备半导体性和敏感特性,可制成高温燃料电池固体电解质隔膜等。
氧化锆热导率低,线膨胀系数大,高温结构强度高,1000℃时耐压强度可达1200~1400MPa;导电性好,具有负的电阻温度系数,电阻率1000℃时104Ω·cm,1700℃时6~7Ω·cm;化学稳定性好,2000℃以下对多种熔融金属、硅酸盐、玻璃等不起作用;苛性碱、碳酸盐和各种酸(浓硫酸和氢氟酸除外)的溶液与氧化锆不起作用。
锆铁是由锆与铁及硅、铝等元素组成的铁合金。炼钢用的锆铁是锆硅铁,含Zr15%~45%,Si30%~65%。用铝热法生产的则因含铝故称锆铝铁,含Zr>15%。
1789年德国克拉普罗特(M.H.Klaproth)发现了一种新的氧化物,取名叫“Zircomia’。1824年瑞典贝采利厄斯(J.J.Berzelius)用钾还原K2ZrF6的方法,制出锆。1923年美国钢厂进行了用锆硅铁做脱氧剂的试验,取得良好效果。之后开始用金属热法生产出锆硅铁和锆铝铁。中国南京合金厂,于1987年试制出锆硅铁,含Zr20%~40%,Si45%~55%;用作炼钢脱氧剂。
锆在其他介质中的耐蚀性
在高温高压的尿素合成条件下,锆及其耐蚀。
在许多有机化学聚合物、偶氮染料、生产介质中,锆也具有很好的化学稳定性。如在热传导介质,包括氯联苯、异丙联苯等混合物料试验中,锆的腐蚀率在所有情况下为零。但如果介质中存在氢,则锆会吸氢。若有机介质中含有水,锆表面氧化膜的完整,将会减少氢的吸收。
锆在300~400℃时不被大多数气体(CO、CO2、SO2、C3H8、N2、水蒸气和蒸气)所腐蚀。当锆在空气中加热至425℃时,会严重起皮。至540℃与氧反应生成白色氧化锆。超过704℃,锆吸氢变脆。加热至1000℃,会自然。锆在氮气气氛中,400℃开始缓慢反应,800℃后激烈反应。真空退火不能除去锆中的氧和氮氢易溶于锆,溶解度随着温度升高而急剧。锆在300~400℃开始相对吸氢。吸氢后造成锆的“氢脆”。但氢能通过1000℃的真空退火而予以消除。锆与氧、氮、氢有较大亲和力的性质与钛相似
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