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精细陶瓷所用的稳定和部分稳定氧化锆一般采用湿法制取。目前成熟和常用的是中和沉淀法,其制取工艺见图。将提纯过的氯氧化锆用纯水溶解,过滤除去不溶物,调整溶液中的锆浓度,并加入需要量的氯化钇溶液(或其他稀土金属或碱土金属的氯化物溶液)后,加氨水中和沉淀
氧化锆的特点:
1、稳定氧化锆制作的泡沫陶瓷可用于高温合金的过滤,泡沫陶瓷应用于钢水连铸的过滤并取得了良好的净化效果;
2、由于稳定型二氧化锆硬度高,可制成冷成形工具、整形模、拉丝模、切削工具、研磨介质、鱼刀、剪刀、高尔夫球棍头等;
3、稳定型二氧化锆强度高、韧性好, 因此,可用来制造发动机构件,如推杆、连杆、轴承气缸内衬、活塞帽等;
4、稳定氧化锆,具备半导体性和敏感特性,可制成高温燃料电池固体电解质隔膜等。
氧化锆熔点2700℃,莫氏硬度7,有两种变体,1000℃以下为单斜晶系(密度5.68g/cm3),1000℃时生成四方晶系(密度6.10g/cm3),此晶型转变为可逆转变,冷却过程中晶型转化时伴有7%的体积膨胀,可导致制品开裂;加入稳定剂与Zr02生成立方晶系固溶体,可消除由上述晶型转化带来的体积膨胀。
锆资源含锆矿石有十几种。而在工业上可用的只有锆英石(zircon)和斜锆石(baddeleyite)两种。锆英石也叫锆石,是分布广的锆矿物。主要产地为美国、巴西、印度、澳大利亚、中国和联体等国。其主要组成为ZrO2•SiO2。理论成分为:ZrO267.01%和SiO233.99%。锆英石矿石中各种杂质含量为:Fe2O3)0.5%~5.0%和少量CaO、.MgO、TiO2等。斜锆石主要产地在巴西和斯里兰卡。中国储量不大。其主要成分是ZrO2。工业斜锆石含ZrO275%~85%,主要杂质为Fe2O32%~5%,SiO210%~20%及少量A1203和TiO2。矿物密度为5.7g/cm3莫氏硬度6.5。
锆铁
锆铁是由锆与铁及硅、铝等元素组成的铁合金。炼钢用的锆铁是锆硅铁,含Zr15%~45%,Si30%~65%。用铝热法生产的则因含铝故称锆铝铁,含Zr>15%。
锆铁是由锆与铁及硅、铝等元素组成的铁合金。炼钢用的锆铁是锆硅铁,含Zr15%~45%,Si30%~65%。用铝热法生产的则因含铝故称锆
锆对苛性碱的耐蚀性超过了钽、铌、钛,还有像四氟乙烯、石墨、玻璃等也不耐强碱腐蚀,这是其特的特性。锆在所有浓度直至沸腾温度的苛性碱溶液都耐腐蚀。但熔融碱中有轻微腐蚀。如锆在沸腾的NaOH溶液中,U形弯曲试样表明:温度从150℃升高至300℃,含量从50%升至85%,实验二十天后未出现裂纹,并保持原有延展性。
锆在金属氯化物溶液中的腐蚀性为取决于氯化物溶液的性质。对氧化性的金属氯化物,锆通常不耐蚀,如氯化铁和氯化铜,即使5%的含量,100℃也会产生腐蚀脆化,但对还原性的、氯化锡、氯化锰、氯化镍、、氯化锌、、以及海水中是耐蚀的。锆在25%氯化铝在沸腾的大于55%的氯化钙中不耐蚀。在高温酸性氯化物溶液中,锆不会产生缝隙腐蚀。在沸腾的42%MgCL2溶液中,U形弯曲试样不发生开裂,这在常用金属中是很难得的性能。
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