氧化鋯

天然鋯 (矽酸鋯 Zercon) 外表是米黃色顆粒, 氧化鋯Zr2O3純度約60~70%, 耐高溫, 但是加熱過程中 體積變化不穩定, 會經歷數 次膨脹與收縮, 做成的產品很難掌握裂痕的變數.

因此在高級耐火材料的應用中, 氧化鋯(Zerconia)質原料都摻有安定劑來使鋯質的體積變化成為線型變化, 讓使用者可以掌握鋯質產品體積變化, 並且經過加工將鋯含量提升到90~95%

目前工業用途的氧化鋯大致上以鈣(Ca)安定, 鎂(Mg)安定, 釔(Yt)安定等三種為主

各種安定劑所帶來的特殊效果與安定化率都不相同;

例如鈣安定的氧化鋯安定率只有70-80%, 氧化鋯純度大約94%

鎂安定的氧化鋯安定化率 25 ~89%, 氧化鋯純度 94~98%

釔安定的氧化鋯安定化率可達 99%以上, 氧化鋯純度則只有 89~92%

當然氧化鋯原料的價格也就相差很多, 每公斤從數百元到上千元以上的都有.


也因為跟一般常用的耐火材料比起來氧化鋯的價格昂貴, 即使是在煉鋼廠的熔煉設備中, 也只有在受熱環境極為嚴苛的部分才會採用氧化鋯材質的耐火材料, 例如連續澆鑄設備(C.C.)中的

分鋼槽的流嘴(Tundish Nozzle), 因為內壁需要長時間受溶鐵沖蝕不能變形崩壞, 因此會採用氧

化鋯材質製作(下圖圓孔內較淺白的部分就是氧化鋯材質, 方形外殼則是水鋁石材質).





另外, 粉末冶金工業(Powder Metallurgy) 所使用的原料金屬粉末的製作方式除了傳統的化學成型法之外, 還有一種噴霧成形的製程稱作Atomization.  這種製程是透過氧化鋯材質的漏斗將融

化的金屬溶液收束成一股細流, 接著對這股金屬液體施以高壓噴氣或高壓噴水, 將鐵水沖散成細小的霧狀, 在落下的過程中自然冷卻並且在設備底部收集起來就成了金屬粉粒. 目前國內有數個單位在進行這種生產研發.


氧化鋯的應用方式還包括可用來當作研磨材料與裝飾用的寶石(又稱蘇聯鑽)