氧化锆陶瓷的典型应用：

氧化锆陶瓷在现代工业和生活中得到广泛的应用,一些氧化锆陶瓷制品,主要应用介绍如下。

(1)研磨介质 (即不同尺寸的研磨球或微珠)

通常采用 Y-TZP陶瓷。同其他磨介如氧化铝和玛相比,由于 Y-TZP 陶瓷磨介的密度高、强度和韧性很高，因此具有优异的耐磨性和非常高的研磨效率,并可防止物料污染,特别适用于湿法研磨和分散的场合,目前已广泛应用于陶瓷、磁性材料、涂料、釉料、医药食品等工业领域。例如日本 TOSOH 公司生产的 Y-TZP 陶瓷磨介具有下述标准尺寸:0.05,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.65,0.8,1,1.5,2,3,5,10,15,20,25 mm; 其典型性能为:密度6.0g/cm,抗弯强度 1200 MPa,维氏硬度1250,弹性模量 210 MPa, 断裂韧性6.0MPa·m/2

(2)陶瓷轴承

采用 TZP 制备的陶瓷轴承具有耐磨损、耐酸碱、耐腐蚀、转速高、噪声低,且不导电不导磁，相对金属轴承重量轻等特点,并且能在润滑条件恶劣的工况下工作,因此该轴承可应用于石油、化工、纺织、医药等领域。

(3)陶瓷插芯和套筒

目前光纤连接器接插件广泛使用 Y-TZP 陶瓷插芯和套筒。插芯内孔直径为 125 um长度为12~15 mm精度误差为 0.1 um; 因此采用高强度和高韧性的数百纳米细晶粒 YTZP 陶瓷制备的陶瓷插芯,不但可达到高精度要求,而且使用寿命长,插入损耗和回波损耗非常低。但是在某些使用条件下,由于 Y-TZP陶瓷的低温老化，会导致陶瓷插芯的性能劣化。(4)发动机零部件

ZrO2陶瓷的热传导系数小,而热膨胀系数又比较大，所以用它做成发动机燃烧室的2部件有很好的隔热性,同时在热膨胀性上又与金属材料较接近。美国康明斯公司主要采用部分稳定的 ZrO(PSZ)制备陶瓷零部件,包括缸益底板，气缸内村、活塞顶、气门座圈等但由于发动机工作条件的苛刻性,PSZ 陶瓷部件在高温下强度变化较大,因此距离商业应用仍有一段距离，但ZrO2陶瓷涂层已在发动机零部件上获得应用。

(5)固体电解团材料

氧化锆陶瓷是一种高温型固体电解质,它是氧离子导体,具有传导氧离子的性质。这是因为在 ZrO.中添加CaO,Mgo,Y2O3稳定剂，经高温处理以后，低价离子部分地置换了价Zr+离子,为保持系统的电中性,该结构中就形成了氧缺位型的固溶体。氧离子的缺位以及在氧缺位附近的氧离子的迁移能的降低,使这种 ZrO2具备了传递氧离子的能力。同时还具有不渗透氧气等气体和钢铁一类液体金属的良好特性，因此成为高温燃料电池、气体测氧探头及金属液测氧探头等广泛使用的固体电解质。

(6)高温发热元件

纯氧化是良好的绝缘体，比电阻高达 10·cm3但加人稳定剂(如CaO,MgOY2O3)后，会产生氧缺位形成离子电导,并且在高温下这种离子电导增强，因此 ZrO在高温下具有一定电导率。由于 ZrO2有这一特性,可用于制造高温阶段的发热元件，这种 ZrO2发热元件可在空气中使用,最高温度达 2100~2200°C。但是 ZrO2发热体在低温时电阻较大，需要使用别的加热元件预热到1000°C以上。

(7)冶金高温应用

氧化锆是一种弱酸性氧化物,它能抵抗酸性或中性熔渣的侵蚀(但会被碱性炉渣侵蚀).采用PSZ作为耐火塌,用于真空感应熔化或在空气气氛中熔化高温金属,如钻合金或贵金属铂、铭。PSZ对酸碱熔渣和钢水是相当稳定的，氧化钻与其他耐火材料相比,其相对较高的价格使其只能应用于有特殊性能要求的场合。

(8)文化生活应用

瑞士著名“雷达”牌手表就采用了黑色的Y-TZP陶瓷表壳和表链，表面光洁,质感好,不氧化,比金属具有更好耐磨性,被称为永不磨损高科技陶瓷手表。世界著名的香奈尔(Chanel)品牌就包括氧化皓陶瓷手表。日本京瓷公司先后开发出黑色,白色、粉红色的陶瓷表壳表链及陶瓷刀和陶瓷剪刀,表6-24给出德国SWIP公司生产的TZP陶瓷表壳材料性能。

（9）耐磨结构件

利用TZP陶瓷的高强度、高韧性、耐磨损、抗腐蚀的特点，可以制备高压泵用陶瓷柱塞、石油钻井用陶瓷缸套、抽油泵陶瓷阀和球阀，广泛用于石油、化工食品、机械等行业。制备的陶瓷拉线轮，用于电线电缆电子等部门的线材生产上。此外，还可备用喷嘴、陶瓷轧辊、研磨环等产品。

(10)生物医用材料

氧化锆由于其高强度、高韧性、耐腐蚀、耐磨损和良好的生物相容性,已广泛应用于口腔齿科材料,开始用作牙桩。早期大量应用于髓关节植入材料,如氧化钻髓关节球和帽,但由于长时间使用后会发生老化现象,导致材料性能下降和表面凸起。现在已不再使用氧化钻陶瓷髓关节球,而使用性能稳定的细晶粒的氧化铝基陶瓷复合材料。

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