二氧化铝(ZrO2)可由锆精矿(或产业氧化铝)经过化学处理制得。ZrO2存在两种变体。在1000℃以下是单斜晶系ZrO2(比重是5.68),在1000℃时生产较致密的四方晶系的ZrO2(比重是6.10)。
1000℃ 单斜ZrO2 ——→ 四方ZrO2
单斜ZrO2 与四方ZrO2之间的转变是可逆的疾速转变,在冷却进程中该转化伴生7%的体积膨胀,易使制品产生开裂。为避免这种转变作用,必须加入牢固ZrO2结构濒临的(晶系雷同、离子半径相近)氧化物,如Ca
O、Mg
O、Y2O3、Nb2O3、CeO2等可能起牢固ZrO2的作用,能跟ZrO2形成破方晶系溶体而使ZrO2牢固下来。通常认为,加入CaO跟 MgO作为牢固剂较好,而以CaO有效,MgO次之。CaO的加入量通常为3%~8%或更多一些,将混淆物煅烧至1700℃,可使ZrO2牢固下来。
ZrO2-CaO系破方固体溶体,虽较为牢固,但在长期加热时亦会产生局部分解,而使ZrO2 失去牢固作用。ZrO2-Y2O3固溶体与其余ZrO2固溶体比较,重要优点是在1100~1400℃长期加热不产生分解,但这类氧化物稀缺,价格昂贵,只能局限于某些特别请求的处所利用。为此,人们研究了多种合乎牢固剂,如ZrO2-MgO跟ZrO2-CaO固溶体加入1%~2% Y2O3 即可明显进步其抗热震性。加入3%~5%Y2O3可能使固溶体完全不分解,而且存在很高的机械强度跟较低的线膨胀系数。
原料中的杂质含量对ZrO<, SPAN style="FONT-STYLE: normal; FONT-FAMILY: '宋体