纳米二氧化锆在功能材料的应用

二氧化锆(ZrO₂)具有优良的耐高温、耐腐蚀和 绝热性能，很早就作为耐火材料被广泛地用于融 化玻璃、冶炼钢铁等领域。目前，氧化锆基陶瓷材料不仅是一种前途远大的工程材料和功能材料，而且是优良的氧离子固体电解质材料，存在广阔 的应用前景。这类陶瓷包括部分稳定ZrO₂(PSZ)、四方ZrO₂多晶(TZP)和ZrO₂增韧的氧化铝(ZTA)。ZrO₂增韧主要是通过四方相转变成单斜相来实现的，其具体增韧机制也因其应用范围的不同而有所不同。

一、玻璃

ZrO₂具有良好的光学性能，是人造宝石的主 要原料和光学透镜的添加剂。高纯ZrO₂作为真空 镀膜材料用于矫正因多层膜涂料所产生的摄影机 透镜的色散，以及用于防止眼镜片的不规则反射。

二、结构陶瓷

由于ZrO₂硬度高，与电熔氧化铝相比具有更优良的耐磨性和抗破碎性，故广泛用于制作冷成形工具、整形膜、拉丝模、高温挤压膜、切削工具等。用ZrO₂制作的密封圈、阀门、管道等构件在化工、冶金等部门也得到广泛应用。同时由于耐 高温、高强度、韧性好和耐腐蚀性等特性，因此也被用作空间飞行器的无润滑滚珠轴承和喷气发动机、内燃机和汽轮机的构件。

三、功能陶瓷

ZrO₂在功能陶瓷中的应用主要有声音传感器(用于超声波遥控、潜艇声纳、超声波擦伤和诊断仪等)、压力传感器(用于应变仪、拾音器、电子血压表等）、加速度传感器(用于加速度测量仪)、气体传感器(如氧气分析仪和钢液测氧探头等)和温度传感器(用于电子温度表、复印机、电子透镜等)等领域。