zirconium dioxide是什么意思，zirconium dioxide的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

二氧化锆（Zirconium Dioxide），化学式为 ZrO₂，是一种重要的无机非金属材料，因其独特的物理和化学性质而在多个高科技和工业领域具有广泛应用。以下是其详细解释：

1. 基本定义与结构 二氧化锆是锆元素（Zirconium）与氧元素结合形成的化合物。在自然界中，它主要以矿物斜锆石（Baddeleyite）的形式存在，也是锆英石（Zircon）的主要成分之一（锆英石为硅酸锆 ZrSiO₄）。纯二氧化锆在常温常压下存在三种主要晶型：单斜相（Monoclinic）、四方相（Tetragonal）和立方相（Cubic）。其中，四方相和立方相在室温下通常不稳定，但可通过添加稳定剂（如氧化钇 Y₂O₃、氧化镁 MgO 或氧化钙 CaO）来维持其高温相结构，形成性能优异的稳定化二氧化锆（如钇稳定氧化锆，YSZ）。

2. 物理与化学性质

• 高熔点与化学惰性： 二氧化锆的熔点极高（约 2715°C），具有优异的耐高温性能。它对大多数酸、碱和熔融金属表现出极强的化学惰性和耐腐蚀性，使其成为苛刻环境下的理想材料。
• 高硬度和耐磨性： 其硬度高（莫氏硬度约 8.5），耐磨性能优异，适用于需要承受机械磨损的部件。
• 低热导率与高热膨胀系数： 稳定化二氧化锆（尤其是 YSZ）具有较低的热导率和相对较高的热膨胀系数，这使其在热障涂层（Thermal Barrier Coatings, TBCs）领域至关重要，能有效保护高温合金部件（如涡轮叶片）免受高温侵蚀。
• 离子导电性： 掺杂特定氧化物的二氧化锆（如 YSZ）在高温下是良好的氧离子导体。这一特性使其成为固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cells, SOFCs）电解质材料的核心选择，用于高效的能量转换。
• 生物相容性： 高纯度的二氧化锆（特别是钇稳定四方氧化锆多晶陶瓷，Y-TZP）具有优异的生物相容性和美学性能（白色、可高度抛光），被广泛用作牙科修复材料（牙冠、牙桥、种植体基台）和骨科植入物（如髋关节球头）。

3. 主要应用领域

• 耐火材料： 利用其高熔点和化学稳定性，用于制造坩埚、炉衬、玻璃熔窑耐火砖等。
• 陶瓷与结构材料： 用作高级陶瓷（如刀具、耐磨部件）、陶瓷颜料（锆系色料载体）以及增韧陶瓷复合材料（利用其相变增韧机制提高材料韧性）。
• 功能材料：
  • 热障涂层 (TBCs)： 航空发动机和燃气轮机高温部件的关键保护层。
  • 固体氧化物燃料电池 (SOFCs) 电解质： 实现氧离子传导的核心组件。
  • 氧传感器： 利用其在氧分压变化时产生的电势差，用于汽车尾气和工业过程控制中的氧含量监测。
• 生物医学材料： 牙科修复（全瓷冠桥、种植体）、骨科植入物。
• 宝石学： 立方氧化锆（Cubic Zirconia, CZ）是钻石的常见仿制品。
• 催化剂及载体： 在某些化学反应中用作催化剂或催化剂载体。

参考资料来源：

1. Wikipedia - Zirconium dioxide: 提供二氧化锆的基本信息、晶体结构、性质与应用概述。https://en.wikipedia.org/wiki/Zirconium_dioxide
2. PubChem - Zirconium oxide (ZrO₂): 美国国家医学图书馆下属数据库，提供二氧化锆的化学标识、物理化学性质和安全信息。https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Zirconium-oxide
3. Argonne National Laboratory - Materials Science: 美国能源部下属国家实验室，其材料科学研究涉及二氧化锆在能源领域（如SOFCs, TBCs）的应用与性能研究。https://www.anl.gov/materials-science (需查找其关于陶瓷电解质或热障涂层的专题报告)
4. The American Ceramic Society - Journal Publications: 该学会的期刊（如 Journal of the American Ceramic Society）发表大量关于二氧化锆陶瓷（尤其是生物陶瓷）的制备、性能与临床应用的权威研究论文。https://ceramics.org/publications (需查找具体相关文献)

网络扩展资料

zirconium dioxide（二氧化锆）是一种无机化合物，化学式为$text{ZrO}_2$（）。以下是其详细解释：

1.基本定义

• 化学性质：由锆（Zirconium，元素符号Zr，一种灰色金属）和氧元素组成，属于氧化物（）。
• 同义词：在工业中常被称为“氧化锆”（zirconia）（）。

2.物理性质

• 密度：约5.5-6.0 g/cm³，具体取决于晶体结构（单斜相、四方相或立方相），立方相密度最高（约6.0 g/cm³）（）。
• 硬度：在HRA 85-87之间，属于高硬度材料（）。

3.应用领域

• 工业用途：广泛用于耐火材料、绝缘体、磨料、陶瓷釉料及核反应堆涂层（, ）。
• 功能材料：作为氧离子导体用于电化学陶瓷反应器，并作为催化剂载体（如铝酸钙和氧化镍的混合物）（）。
• 日常生活：添加于防晒产品中，利用其物理防晒特性（）。

4.其他特性

• 稳定性：高温下化学性质稳定，耐腐蚀性强（）。
• CAS号：1314-23-4（）。

若需进一步了解锆的金属特性或具体应用案例，可参考相关化学数据库或专业文献。

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