氧化鋯陶瓷和含氧化鋯陶瓷的材料應用十分廣泛,由于氧化鋯優異的物理和化學性能,使得它在工程陶瓷和先進陶瓷中有著顯著的地位,比如工業陶瓷棒,陶瓷發動機的活塞頂等等。
氧化鋯存在三種穩定度同素異晶體:單斜相,立方相和四方相。純氧化鋯的單斜相從室溫到1170℃是穩定的,超過這一溫度轉變為四方相,然后在2370℃轉變為立方相,直到2680℃發生融化。由單斜相轉變為四方相有滯后現象。
由于純氧化鋯具有高熔點和化學惰性,它可以作為耐火材料使用,但是,在熱循環時由四方到單斜的轉變,會造成材料嚴重的整體開裂。因此氧化鋯的許多應用都要求它使用堿土氧化物或稀土氧化物合金化,使它具有全部或者部分穩定的結構。目前加入到氧化鋯陶瓷材料的的合金元素主要有Ca,Mg,Ce以及Y的氧化物。
氧化鋯陶瓷軸承
氧化鋯全陶瓷軸承具抗磁電絕緣、耐磨、耐腐蝕、無油自潤滑、耐高溫、耐高寒等特點,可用于極度惡劣環境及特殊工況。目前氧化鋯陶瓷軸承已被微型冷卻風扇所采用,其產品壽命及噪音穩定性均優于傳統的滾珠及滑動軸承系統,富士康公司率先在電腦散熱風扇上采用了氧化鋯陶瓷軸承。
氧化鋯陶瓷閥門
目前,我國各個行業中普遍使用的閥門是金屬閥門,金屬閥門的使用也有100多年的歷史,期間雖然也經歷過材料及結構的改變,但由于受金屬材料自身的限制,金屬的腐蝕破壞對閥門耐磨性的作用期限、可靠性、使用壽命具有相當大的影響,機械和腐蝕的作用因素對金屬的作用大大地增加了接觸表面總的磨損量,閥門操作過程中,摩擦的表面由于同時的機械作用和金屬與環境進行化學的或電化學的相互作用的結果產生磨損和破壞,對于閥門而言,其管道工作氣候條件的復雜;石油、天然氣和油層水等介質中硫化氫、二氧化碳和某些有機酸的出現,使其表面的破壞力增大,從而迅速失去工作能力。氧化鋯陶瓷閥門優良的耐磨性、防腐性、抗高溫熱震性,能夠勝任這一領域。