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氧化锆的晶体结构

2016/4/27 14:20:49 来源: 山东锆铪耐火材料科技有限公司

在高温下氧化锆属于立方萤石型结构,如图1.1所示,因为Zr4+直径大于O2-离子直径,所以可以认为,由Zr4+构成面心立方点阵,占据1/2的八面体空隙,O2-离子占据面心立方点阵所有四个四面体空隙。

        常压下纯的氧化锆有三种晶型,低温为单斜晶系,密度5.68g/cm3, 高温为四方晶系,密度6.10g/cm3,更高温度下为立方晶系,密度6.27g/cm3,三种晶型相互间的转化关系如下:
                  1170℃        2370℃        2715℃
         单斜ZrO2  →  四方ZrO2  →  立方ZrO2  →   熔体
 
        常温下,氧化锆只能是单斜相,当用锆盐煅烧,达到650℃时,出现稳定的四方相,继续升高时四方相逐步转变为单斜相,再继续升温至830℃时,氧化锆又开始向四方相转变,至1170℃时,完全转变为四方相,温度升至2370℃时转变为立方相;当温度降低时,逐步转化为四方相,到室温时,变为稳定的单斜相。单斜二氧化锆在830~1200℃的转变较为复杂,会产生滞后现象。正是这种滞后现象,为氧化锆在陶瓷及耐火材料应用提供一个重要性能。在转变过程中,会产生相应的体积变化,当温度升高时,由单斜相向四方相转变时,会使体积收缩5%,而当温度降低由四方相向单斜相转变时会使体积膨胀8%,存在的3 种相结构,其热膨胀是不一样的。表1.1为三种晶型的氧化锆的晶格常数与密度。
             
表1.1 纯氧化锆晶格常数与密度

晶型
晶格常数(nm)
密度g/cm-3
a
b
c
β
单斜
0.5150
0.5203
0.5316
99.2
5.68
四方
0.5074
0.5074
0.5188
90
6.10
立方
0.5117
0.5117
0.5117
90
6.27

  山东锆铪耐火材料科技有限公司是一家集高性能耐火材料的研发、生产销售和施工服务为一体的综合性高科技公司。公司面向市场需求和顾客的期望,致力于自行及合作开发高技术不定形耐火材料及制品,并努力拓展其应用领域。主要产品有:氧化锆制品、氧化锆空心球制品、氧化铝空心球制品、高纯氧化铝制品、刚玉制品、刚玉莫来石、刚玉十孔炉管、马蹄形炉管、工业氧化锆、氧化锆陶瓷造粒粉、电熔氧化物砂粉等多个系列百余种定形和不定形制品,产品畅销全国各省市自治区及海外并普遍得到肯定。

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