一、氧化鋯材料的發(fā)展：

氧化鋯材料是國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策中鼓勵(lì)重點(diǎn)發(fā)展的高性能新材料之一。上世紀(jì)七十年代中期以來(lái)，國(guó)際上歐美日等先進(jìn)國(guó)家競(jìng)相投入巨資研究、開(kāi)發(fā)氧化鋯材料的生產(chǎn)技術(shù)和進(jìn)行氧化鋯系列產(chǎn)品的生產(chǎn)。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)高新技術(shù)材料需求的不斷增加，中國(guó)從上世紀(jì)九十年代初以來(lái)，開(kāi)始進(jìn)行氧化鋯材料的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和研究工作。

氧化鋯及其制品具有優(yōu)越的物理化學(xué)性能，是現(xiàn)代高技術(shù)結(jié)構(gòu)陶瓷、導(dǎo)電陶瓷、功能陶瓷、生物陶瓷、現(xiàn)代冶金用高性能耐火材料、高性能高溫隔熱材料的主要材料之一，是支撐現(xiàn)代高溫電熱裝備、航空航天器構(gòu)件、敏感元件、冶金耐火材料、玻璃耐火材料等高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)的支柱之一。而這些領(lǐng)域的材料科學(xué)的技術(shù)水平是一個(gè)國(guó)家整體技術(shù)實(shí)力和水平的象征之一。某些國(guó)家還把氧化鋯材料作為一種戰(zhàn)略物質(zhì)來(lái)儲(chǔ)備和控制。

二、電熔氧化鋯的化學(xué)成份、物理性能及生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介：

氧化鋯按制作工藝的不同，分為化學(xué)法氧化鋯和電熔法氧化鋯兩鐘。化學(xué)法氧化鋯是采用氯堿化工及高溫煅燒的工藝生產(chǎn)出來(lái)的；電熔法氧化鋯則是采用電弧爐熔煉的物理方法來(lái)制造的。由于采用電弧爐熔煉方法生產(chǎn)電熔氧化鋯具有生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、適應(yīng)工業(yè)化大生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，電熔氧化鋯被廣泛用于陶瓷、玻璃、耐火、電子、冶金、機(jī)械、化工等領(lǐng)域，用電熔氧化鋯生產(chǎn)出的制品被廣泛應(yīng)用于軍工、科研、高熔點(diǎn)金屬冶煉、激光晶體、石英玻璃、電子工業(yè)等超高溫窯爐及鋼鐵連鑄等場(chǎng)合。

電熔氧化鋯包括單斜電熔氧化鋯和半穩(wěn)定型氧化鋯，其化學(xué)成份和物理性能見(jiàn)下表1：

電熔氧化鋯是以優(yōu)級(jí)鋯英石(ZrSiO4或者ZrO2．SiO2)作為原料，以碳為還原劑，并加入少量的催化劑或者穩(wěn)定劑，根據(jù)氧化鋯和二氧化硅熔點(diǎn)的不同，在電弧爐的高溫作用下，使鋯英石分解還原，最后生成氧化鋯及硅微粉，氧化鋯經(jīng)壓縮空氣噴吹成球，再經(jīng)粉碎加工、分級(jí)后包裝入庫(kù)；硅微粉直接由回收系統(tǒng)

回收。

單斜電熔氧化鋯的晶型為單斜型，半穩(wěn)定型氧化鋯的晶型為單斜、四方和立方三種晶型混合存在。

三、電熔氧化鋯的應(yīng)用：

單斜電熔氧化鋯主要用于陶瓷色料及耐火材料行業(yè)。

1、單斜電熔氧化鋯在陶瓷色料上的應(yīng)用：

陶瓷制品離不開(kāi)裝飾，好的裝飾使制品身價(jià)百倍，裝飾材料是裝飾的物質(zhì)基礎(chǔ)，陶瓷色料是最重要的

陶瓷裝飾材料，由此可見(jiàn)陶瓷色料在陶瓷裝飾中的地位。

自20世紀(jì)以來(lái)，陶瓷釉用色料總體進(jìn)展不大，但有一個(gè)例外，即鋯基色料的研究、開(kāi)發(fā)及應(yīng)用，幾乎

席卷了除黑色色料以外的所有顏色領(lǐng)域，其影響之深是過(guò)去的傳統(tǒng)色料所遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及的。

在陶瓷色料中，鋯基色料具有如下特點(diǎn)：a)呈色穩(wěn)定性好——鋯基色料在高溫條件下不易反應(yīng)、不放

出氣體、抗腐蝕、在熔融釉中溶解度小，色彩穩(wěn)定。b)呈色力強(qiáng)——在釉料中加入量較少。c)混溶性好——

不同顏色的鋯基色料之間可按任意比例在釉料中混合使用，制備出各種豐富多彩的調(diào)和色，使其應(yīng)用范圍

大大擴(kuò)大。d)色澤純正——這類(lèi)色料受燒成氣氛、基釉成分影響較小，對(duì)釉料適應(yīng)性強(qiáng)，色料顏色飽和度

大，呈色鮮艷。根據(jù)鋯基色料的上述特點(diǎn)，電熔氧化鋯被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在陶瓷色釉料的生產(chǎn)中。

鋯基陶瓷色料主要有鋯釩藍(lán)、鋯鐠黃、釩鋯黃、鋯鐵紅、鋯黃等種類(lèi)。其組成及用途見(jiàn)表2。在合成

硅酸鋯的過(guò)程中，過(guò)渡金屬和稀土金屬離子能進(jìn)入其晶格，形成光亮穩(wěn)定的色劑。例如，釩離子進(jìn),h。ZrSiO。

晶格成為釩-鋯藍(lán)；鐠離子進(jìn)入形成鐠黃；鉻、鐵分別形成硅酸鋯綠、鋯鐵紅等各種固溶體型的色劑。

表2含鋯陶瓷色劑的顏色類(lèi)型及用途

2、單斜電熔氧化鋯和半穩(wěn)定型氧化鋯在耐火行業(yè)的應(yīng)用

電熔氧化鋯是一種熔點(diǎn)高、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好的新型高檔耐火材料，被廣泛應(yīng)用于鋼鐵生產(chǎn)、玻璃生產(chǎn)、有色貴金屬生產(chǎn)、工程陶瓷、爐襯耐火材料、磨料、色料、電子生產(chǎn)等行業(yè)，制作要求耐高溫、耐腐蝕、耐沖刷、化學(xué)穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱系數(shù)小、硬度大、耐磨等優(yōu)良性能的產(chǎn)品，如定徑水口、滑板、鋯剛玉、鋯莫來(lái)石、管嘴、噴嘴、坩堝、陶瓷色料、表層涂料、磨料、磨介、工程陶瓷、窯具等。

ZrO2制品，由于它的耐火性能特別好，使用溫度可達(dá)到2500。C，在氧化或還原氣氛中都很穩(wěn)定，對(duì)許多金屬溶液和熔渣的抗侵蝕性能很強(qiáng)，而且，ZrO2制品在高溫1000℃以上時(shí)具有導(dǎo)電性。

鋁鋯碳質(zhì)制品是在鋁碳質(zhì)制品的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的，主要可用作鋼包(或中間包)滑動(dòng)水口磚、長(zhǎng)水口、塞棒、浸入式水口等，同相應(yīng)的鋁碳材質(zhì)相比，產(chǎn)品具有更好的抗氧化性、熱震穩(wěn)定性和抗沖刷性及更高的強(qiáng)度，使用壽命也較長(zhǎng)。在冶金行業(yè)中常用的剛玉質(zhì)、高鋁質(zhì)、鎂鈣質(zhì)、鋁鎂質(zhì)、鎂鉻質(zhì)、鎂碳質(zhì)等耐火材料中添加一定量的氧化鋯，可以改善這些材料的化學(xué)穩(wěn)定性、熱震穩(wěn)定性以及強(qiáng)度等指標(biāo)。

四、電熔氧化鋯生產(chǎn)企業(yè)介紹：

世界上生產(chǎn)電熔氧化鋯的知名企業(yè)主要有：ASTRON、AFM、SEPR等。

澳大利亞獨(dú)資、在國(guó)際上專(zhuān)門(mén)從事鋯系列產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的阿斯創(chuàng)(中國(guó))有限公司(ASTRON)，從上世紀(jì)90年代以來(lái)，一直致力于鋯系列產(chǎn)品的生產(chǎn)和研究，同時(shí)與國(guó)內(nèi)外知名科研院所進(jìn)行技術(shù)合作，投入大量的人力和物力，在遼寧營(yíng)口建立了世界一流的中心檢測(cè)化驗(yàn)室和研發(fā)中心，不斷進(jìn)行產(chǎn)品改進(jìn)和研發(fā)，逐步形成年產(chǎn)一萬(wàn)多噸單斜電熔氧化鋯和年產(chǎn)五千多噸半穩(wěn)定型氧化鋯的生產(chǎn)規(guī)模，來(lái)滿足中國(guó)和世界上對(duì)電熔氧化鋯的持續(xù)需求。

五、預(yù)測(cè)、前景及發(fā)展趨勢(shì)：

目前，我國(guó)電熔氧化鋯的年需求量在3萬(wàn)噸以上，全球電熔氧化鋯的年需求量在10萬(wàn)噸左右，主要集中在歐洲、美洲和亞洲地區(qū)。隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，新材料、新領(lǐng)域的不斷出現(xiàn)，對(duì)電熔氧化鋯的需求量在迅速增長(zhǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域在不斷的拓寬，電熔氧化鋯的應(yīng)用前景會(huì)越來(lái)越廣泛。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，今后，電熔氧化鋯將向更高更寬的領(lǐng)域進(jìn)軍，將在部分領(lǐng)域取代化學(xué)鋯，將在軍事、航空航天領(lǐng)域占有重要的地位。

鋯的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，電熔氧化鋯作為其中的一員，必將在今后的發(fā)展中，影響和改善人們的生活！