在科技高速發(fā)展的形式下，制取耐高溫、抗腐蝕、高性能、高效益的新型材料，首先必須解決制取過程中所需要的耐火材料。而熔點高、化學穩(wěn)定好，高溫性能優(yōu)良氧化物材料并不多。
  氧化鋯使用溫度高（2300℃~2400℃）、化學穩(wěn)定好、不易分解、抗酸堿爐渣侵蝕性強，是極好的特種氧化物耐火材料，但價格較高。
  含氧化鋯的天然原料有鋯英石，其化學成分：ZrO2  64%~67%，SiO2  32%~35%；斜鋯石雖然含95%~98%ZrO2比較高，但在世界上儲量很少。鋯英石和斜鋯石是優(yōu)質(zhì)耐火原料。鋯英石大部分為砂礦床，主要分布在美國、澳大利亞、印度、南非，國內(nèi)分布在廣東、廣西、海南及山東等地，是提制化學氧化鋯的主要原料。
  純凈的氧化鋯是白色固體，含有雜質(zhì)時會顯現(xiàn)灰色或淡黃色，添加顯色劑還可顯示各種其他顏色。純的氧化鋯的分子量為123.22，理論密度是5.89g/cm3，熔點為2715℃。通常含有少量的氧化鉿，難以分離，但是對于氧化鋯的性能沒有明顯的影響。氧化鋯有三種晶體形態(tài)：單斜、四方、立方晶相。常溫下氧化鋯只以單斜相出現(xiàn)，加熱到1100℃左右轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆较?，加熱到更高溫度會轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎较?。由于在單斜相向四方相轉(zhuǎn)變時會發(fā)生較大的體積變化，冷卻時又會向相反的方向發(fā)生較大的體積變化，容易造成產(chǎn)品的開裂，限制了純氧化鋯在高溫領域的應用。但是添加穩(wěn)定劑后，四方相可以在常溫下穩(wěn)定，因此在加熱以后不會發(fā)生體積突變，大大拓展了氧化鋯的應用范圍。
 
一、高純氧化鋯制品
1.原料的合成及穩(wěn)定
  我國高純氧化鋯原料大都采用化學分解法從鋯英石原料中提純制取，在鋯英石中加入堿金屬氧化物、經(jīng)加熱使鋯英石分解，除去二氧化硅等雜質(zhì)制成高純氧化鋯原料。
高純氧化鋯原料因在加熱過程中有可逆的相變反應，從而產(chǎn)生較大的體積變化，無法生產(chǎn)出理想的制品，因此必須在高純氧化鋯中加入穩(wěn)定劑制成晶形穩(wěn)定的額，在加熱時不產(chǎn)生體積突變的穩(wěn)定氧化鋯原料。
2.氧化鋯磚
  高純氧化鋯磚是超高溫窯爐極好的爐襯材料，使用溫度超過2000℃（2000℃~2400℃），目前我國內(nèi)廣泛采用CaO為穩(wěn)定劑。山東磊寶鋯業(yè)科技股份有限公司生產(chǎn)的氧化鋯空心球磚性能很好，氧化鋯空心球制品完全由氧化鋯空心球制得，有良好的高溫強度和穩(wěn)定的氣孔結構，用于超高溫設備中爐蓋等部位的絕熱材料，已用于中頻高溫爐、鉬絲爐、鎢棒爐、燃氣爐、炭黑反應爐，不僅使用溫度高，而且節(jié)能效果好。
3.煉鋼用高純氧化鋯質(zhì)滑板磚
  在鋼廠連鑄車間為了提高產(chǎn)能要求提高滑板磚的使用壽命，先推廣應用抗鋼水侵蝕和沖刷好的高純氧化鋯滑板磚，其理化性能要求：ZrO2＞94%；穩(wěn)定劑加入量為3%~5%；體積密度為4.65~5.0g/cm3;顯氣孔率為15%~20%；常溫耐壓強度＞100MPa；熱穩(wěn)定性＞3次。
4.煉鋼用鋯質(zhì)定徑水口
  定徑水口是鋼廠在澆鑄方坯時采用滑動水口裝置中的水口轉(zhuǎn)。
  滑動水口裝置從概念提出到工業(yè)化實現(xiàn)用了近80年，這其中最主要的因素是材質(zhì)不過關，它與塞棒系統(tǒng)比較優(yōu)勢明顯。
（1）它裝在鋼包的外部，裝卸方便，澆注安全，可以實現(xiàn)自動化；（2）可以提高鋼包預熱溫度，減小鋼水溫度的降低，并能進行各種精煉處理；（3）可以精確控制澆鑄速度；（4）加快了鋼包的周轉(zhuǎn)速度，減小急冷急熱的影響，延長耐火材料的壽命。
  滑動水口裝置中最核心的部件是滑板磚和嵌在其中的水口磚，在裝置中一般均有上下滑板磚和上下水口磚，當上下水口磚重合是澆鑄開始，上水口磚裝在鋼包底，它和上滑板磚是不動的，下水口磚長期泡在鋼水中，而且相對不宜更換，對制品的要求高，期望壽命長。下水口主要控制澆鋼速度和質(zhì)量，對壽命要求低，下水口磚壽命可以達到8h或更長。
 
二、氧化鋯陶瓷制品的應用
（1）熔煉稀有金屬和貴金屬用的坩堝；（2）油田用柱塞泵的泵芯、煉鋼水平連鑄分離環(huán)，超高溫爐爐管等；（3）氧化鋯微粉加工用的同介質(zhì)研磨球；（4）鍋爐、汽車用定氧儀探頭的氧化鋯管；（5）拉絲模具；（6）精密結構陶瓷、工具、軸承、彈簧等；（7）可以使用到2000℃的發(fā)熱元件。
 
三、高純氧化鋯熔鑄磚
  高純氧化鋯熔鑄磚是抗玻璃液侵蝕最強的材料，主要用于低堿的硬硼玻璃、鋁硅酸鹽玻璃及GRC纖維玻璃的窯爐上。
 
  氧化鋯耐火材料熔點高、化學穩(wěn)定性好（適于各種氣氛），保溫效果好（導熱系數(shù)低）雖然比較高，但在2000℃以上的高溫爐中使用是其他氧化物材料無法取代的特種氧化物耐火材料。采用新技術和新工藝，可以制成適于各種特種用途的氧化鋯制品。氧化鋯制品應用面廣，在科研、軍工及各種工業(yè)部門需求量在不斷擴大，是一種很有發(fā)展前途的特種耐火材料。

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