鋯的前景和用途

光纖接插件和光纖跳接線：用陶瓷制作的光纖連接器與光纖跳接線是光纖網路中應用面最廣並且需求量最大的光無源器件。單模多模活動光纖連接器中核心零件,其中主要部件—二氧化鋯陶瓷套管（即連接器精密針），它所用的材料就是氧化釔 Y2O3 穩定的四方氧化鋯粉末。其主要用途有：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，可用於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於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，但由於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，摩擦的表面由於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，對於閥門而言，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，能夠勝任這壹領域。氧化鋯研磨材料氧化鋯磨球具有硬度大、磨損率小、使用壽命長、可大幅減少研磨原料的汙染，能夠很好地保證產品質量，同時氧化鋯材料密度大，用做研磨介質時撞擊能量強，可大大提高研磨分散效率，可有效縮短研磨時間。良好的化學穩定性決定了其耐腐蝕性，可以在酸性和堿性介質中使用。由中國建築材料科學研究院研究開發的氧化鋯陶瓷磨球，磨損率僅為0.04/24h，在球磨、振動磨、行星磨和攪拌磨等磨機中被廣泛采用當作研磨介質。 3.氧化鋯功能陶瓷圓珠筆用氧化鋯陶瓷球珠我國是制筆大國，國際上每5支筆中有4支來自中國，已形成近800億元/年的市場，壹般情況下，圓珠筆用球珠主要是不銹鋼和炭化鎢材料，但這類球珠在書寫過程中經常出現斷線、掉珠、死珠、蘸頭等現象，目前由河北省勇龍邦大新材料有限公司與清華大學新型陶瓷與工藝國家重點實驗室***同研制的“圓珠筆用氧化鋯陶瓷球珠”克服了以上缺陷，填補了國內空白，該科技成果已被列為國家制筆行業“十壹五”國家重點推廣新產品[3]。氧化鋯陶瓷刀具氧化鋯陶瓷刀具具有高強度、耐磨損、無氧化、不生銹、耐酸堿、防靜電、不會與食物發生反應的特點，同時刀體光澤如玉，是當今世界理想的高科技綠色刀具，目前市場主要產品有：氧化鋯陶瓷餐刀、剪刀、剃須刀、手術刀等，近幾年在歐、美、日、韓等地已開始流行。氧化鋯高溫發熱材料氧化鋯在常溫下為絕緣材料，比電阻高達1015Ω·cm，溫度升高至600℃可以導電，而在1000℃以上時是良導體，可作1800℃高溫發熱元件，最高工作溫度可以達到2400℃，目前已經被成功地用於2000℃以上氧化氣氛下的發熱元件及其設備中，磁流體發電的電極材料也在積極的研究之中。氧化鋯生物陶瓷材料烤瓷牙家族中的貴族—氧化鋯烤瓷牙，烤瓷牙材料的好壞直接影響它的質量和患者身體健康，因烤瓷牙的內冠是由不同金屬材料制作而成，金屬內冠易與口腔唾液發生氧化反應，氧化鋯材質的烤瓷牙由於沒有金屬內冠層，牙齒透明度好，光澤度極佳，更有效避免了牙齒過敏和牙齦黑線等問題，具有足夠好的遮色能力，能夠完美解決重度四環素牙患者的牙齒美容需求，而且氧化鋯材質的強韌性彌補了普通烤瓷牙易蹦缺的缺點，生物相容性好，不刺激口腔粘膜組織，易於清潔，是目前國內外最優質的烤瓷牙。氧化鋯塗層材料高性能Y2O3等穩定劑穩定的氧化鋯熱障陶瓷塗層材料，主要應用於高性能渦輪航空發動機。氧化鋯通訊材料近年來隨著信息及通信等新興產業的發展，其產品越來越向高精密、小型化方向發展，增韌氧化鋯陶瓷優良的力學性能、耐腐蝕及高絕緣性能能夠勝任這壹領域，目前已有氧化鋯陶瓷插針和氧化鋯陶瓷套筒產品問世。在陶瓷PC型光纖活動連接器中，二氧化鋯插針體是其關鍵部件。氧化鋯氧傳感器汽車工業中在使用三效催化轉化器降低排放汙染的發動機上，氧傳感器是必不可少的，目前使用的氧傳感器有氧化鈦式和氧化鋯式兩種，其中應用最多的就是氧化鋯式氧傳感器。早在20世紀70年代中期，日本汽車生產技術完備卻難以進入美國市場，但美國制定新政策限制汽車尾氣汙染給日本帶來了機會，日本科學家把氧化鋯制成多孔氧傳感器，裝在發動機裏自動檢測發動機裏氧氣與燃燒氣體的比例，並自動控制輸入氣體和排出氣體的比例，從而大大減少汽車排放的有害氣體，使日本汽車壹舉打入美國市場。 4.氧化鋯裝飾材料傳統意義上的裝飾陶瓷由普通矽酸鹽系統材料制作而成，例如：陳設瓷中的花瓶、陶瓷畫板、室內外裝潢用陶瓷墻地磚等。氧化鋯裝飾材料開創了人類美化自身的新領域，目前主要應用於單純的佩飾品及兼有應用功能的佩飾品。氧化鋯寶石材料氧化鋯寶石材料分為天然立方氧化鋯和人工合成立方氧化鋯兩種。自然狀態下天然的立方氧化鋯極難尋找到，決定了其具有了寶石材料稀有性的特點，自然形成的立方氧化鋯顏色非常豐富，大顆優質的天然鋯石價格決不在同等的鉆石之下，是非常稀少的貴重天然寶石。人工合成立方氧化鋯光學性能良好，是廉價而有美麗的鉆石替代品。氧化鋯陶瓷首飾氧化鋯陶瓷首飾目前主要有以下幾種類型：（1）鑲嵌了氧化鋯的銀首飾，在這裏氧化鋯的範圍就比較寬廣，包括二氧化鋯石、工業二氧化鋯、高純二氧化鋯、穩定二氧化鋯、超細二氧化鋯、鋯英砂、鋯英粉等，鑲有立方氧化鋯的銀鍍銠的首飾特別受歐洲客戶的青睞。（2）單純氧化鋯材料佩飾品，是目前裝飾陶瓷市場正悄然興起的壹類產品，國內已有陶瓷生產公司在研究、開發、銷售這類產品過程中走在了同行業的前列，對這壹產業政府也給予了高度重視，2006年北京市科技型中小企業技術創新基金無償資助項目中就有彩色氧化鋯結構陶瓷的研制，市面上有近300多種新的陶瓷佩飾產品，既包括各種新型的款式也包括各種色澤明快的顏色，而且該類產品在歐、美、日和中國香港等地區均有很好的市場，特別受到歐洲市場的青睞。（3）兼有應用功能的佩飾品，典型的產品是陶瓷手表表殼、表圈、表帶等產品，國際知名品牌Chanel/香奈爾、RADO/雷達等手表均有全陶瓷款式，而且價格不菲。 5.氧化鋯其它應用與氧化鋯形成復相材料與其它材料復合形成的復相材料，比如氧化鋯與氧化鋁、莫來石等材料形成的復相材料，得到了比單相材料具有更優異性能的新材料。普通陶瓷添加劑陶瓷色釉料方面的應用：氧化鋯為黃綠色顏料良好的助色劑，若想獲得性能較好的釩鋯黃顏料，必須選用質純的氧化鋯，另外在釉料制造方面，純的氧化鋯可以提高釉的高溫粘度和擴大高溫粘度變化的溫度範圍，有較好的熱穩定性，其含量為2%~3%時，能提高釉料的抗龜裂性能，還因氧化鋯的化學惰性大，能提高釉料的化學穩定性和抗酸堿侵蝕的能力，有時也被用來制作乳濁釉。制備鉻酸鹽原料制備鋯酸鹽的原料，由二氧化鋯和壹些金屬氧化物或金屬碳酸鹽反應生成，它們都是大分子結構，具有各種電性能，為高溫、電子元器件等領域所應用。四、氧化鋯的發展前景高性能結構陶瓷的開發研究已引起世界工業先進國家的高度重視，並成為研究、投資、生產十分活躍的領域，尤其是日本、美國等國家都投入可觀的經費。我國歷來對發展新型陶瓷材料高度重視，並取得了許多重大成果。近幾年有壹些公司已經能夠生產高質量氧化鋯超細粉體，且大部分產品出口。但應該看到的是我國在原料粉體的生產方面整體還處於較落後的水平。今後的發展應朝著超細、高純方向發展，產品制造方面應朝著新功能、新應用領域方向發展，不斷擴大氧化鋯應用領域。