氧化锆(YSZ)单晶是目前发现的抗辐照能力zui强的绝缘体材料,在轻水堆中可用作“燃烧”多余钚的惰性基材以及储存核废物的基体而倍受关注。由于氧化锆(YSZ)材料具有高硬度,高强度,高韧性,极高的性及耐化学腐蚀性等等优良的物化性能,氧化锆已经在陶瓷、耐火材料、机械、电子、光学、航空航天、生物、化学等等各种领域获得广泛的应用。
常温下, 氧化锆只能
氧化锆晶体衬底基片
氧化锆(YSZ)单晶是目前发现的抗辐照能力zui强的绝缘体材料,在轻水堆中可用作“燃烧”多余钚的惰性基材以及储存核废物的基体而倍受关注。由于氧化锆(YSZ)材料具有高硬度,高强度,高韧性,极高的性及耐化学腐蚀性等等优良的物化性能,氧化锆已经在陶瓷、耐火材料、机械、电子、光学、航空航天、生物、化学等等各种领域获得广泛的应用。
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。氧化锆(YSZ)单晶陶瓷的强度与韧性都是以它的晶体结构为基础的,因其特殊的晶体结构才可以制成适用于各种恶劣环境的陶瓷零件。
在高温下 ,氧化锆属于立方萤石型结构,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。氧化锆由于ZrO2单晶需掺入钇(Y)以稳定其结构, 一般实际使用的是YSZ单晶――加入钇稳定剂(含量约19%)的氧化锆单晶。它机械、化学稳定性好,价格较低因而得以广泛应用。
氧化锆由于ZrO2单晶需掺入钇(Y)以稳定其结构, 一般实际使用的是YSZ单晶――加入钇稳定剂(含量约19%)的氧化锆单晶。它机械、化学稳定性好,价格较低因而得以广泛应用。氧化锆有三种晶体结构,低温时为单斜晶系,在1100℃以上形成四方晶型,在1900℃以上形成立方晶型。单晶氧化锆陶瓷的强度与韧性都是以它的晶体结构为基础的,因其特殊的晶体结构才可以制成适用于各种恶劣环境的陶瓷零件。
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