二氧化锆钻石替代品工业级人工关节牙科修复材料二氧化锆

化学信息
化学名称：二氧化锆（Zirconium Dioxide）  

别名：氧化锆、锆白   

CAS号：1314-23-4  

分子量：123.22 g/mol  

物理性质

外观：白色无定形粉末或晶体（高纯度时为无色）。  

晶型：  

单斜相（<1170℃）：常见于常温。  

四方相（1170-2370℃）：高温稳定相。  

立方相（>2370℃）：需掺杂稳定剂（如Y?O?）维持。  

密度：  

单斜相：5.68 g/cm3  

四方相：6.10 g/cm3  

熔点：约2715℃  

沸点：约4300℃  

溶解性：  

难溶于水、稀酸（溶于浓硫酸、氢氟酸）。  

与熔融碱反应生成锆酸盐。    

化学性质

两性氧化物：  

与强酸反应：ZrO? + 4H? → Zr?? + 2H?O  

与强碱熔融：ZrO? + 2NaOH → Na?ZrO? + H?O  

稳定性：高温下化学惰性，抗氧化、耐腐蚀。  

掺杂效应：添加Y?O?、MgO等可稳定立方相（如YSZ，氧化钇稳定氧化锆）。  

制备方法

工业制备：  

锆英石（ZrSiO?）分解：高温煅烧后碱熔或氯气处理。  

化学沉淀法：水解氯氧化锆（ZrOCl?）生成ZrO?·nH?O，经煅烧脱水。  

高纯制备：溶胶-凝胶法、化学气相沉积（CVD）。  

主要应用

结构陶瓷：  

人工关节、牙科修复材料（生物相容性高）。  

刀具、耐磨部件（高硬度）。  

功能材料：  

氧传感器：汽车尾气检测（YSZ的离子导电性）。  

固体氧化物燃料电池（SOFC）：电解质材料。  

耐火材料：  

高温炉衬、坩埚（耐温>2000℃）。  

珠宝与光学材料：  

立方氧化锆（CZ）作为钻石替代品。  

激光晶体、光纤涂层。  

其他领域：  

催化剂载体、核反应堆涂层（耐辐射）。  

电子元件（介电材料、电容器）。  

安全信息

毒性：  

低毒，但吸入粉尘可能引起呼吸道刺激。  

长期接触需防尘（可能引发尘肺病）。  

防护措施：  

避免高温处理时吸入蒸气。  

GHS标识： 通常无显著危险标识，但粉末需按粉尘危害管理。  

储存与运输

储存条件：干燥、阴凉处密封保存，防潮防结块。  

运输标识：非危险品（具体需按形态和粒径确定，纳米级可能需特殊管理）。