常见的五种氧化锆稳定的稳定剂有哪些(常见的五种氧化锆稳定的稳定剂是什么)

导语：常见的五种氧化锆稳定的稳定剂

（一）CaO 稳定的 ZrO2

氧化钙是氧化锆最常用的、价格便宜、稳定效果好的稳定剂。氧化耗的加人量，以重量计算3% ~

8%，以克分子计算10% ~ 16%，即可得到ZrO-CaO的固熔体。ZrO2-CaO二元系相图如图6-8所示。

以CaO稳定的ZrO2，随CaO加人量的增加、稳定相对也相应增加，但加人量在6%以上时已无明显的变化。 CaO加人量的影响见表6-8，其热胀曲线如图6-9所示。

CaO稳定ZrO2的相组成和抗热震性的关系如图 6-10所示，见表6-9。

表6-8 ZrO2-CaO试料的特性

表6-9 二氧化锆相组成对抗热震性的影响

(二) MgO 稳定的 ZrO2

氧化镁也是氧化锆常用的稳定剂。氧化镁的加人量以重量计算20% ~25%，以mol分数计算 5% ~ 15%，这样可以得到ZrO2-MgO的固熔体。但在1000 ~ 1400℃会发生分解而脱溶：ZrO2-MgO二元系相图，如图6-11所示。

以氧化镁稳定的ZrO2，在ZM-15~ZM-90的区域内有m-ZrO2相和C-ZrO2相，方镁石相。氧化镁加入量的影响见表6-10。

(三) Y2O3稳定的ZrO2

氧化钇是ZrO2最好的稳定剂。氧化钇的加入量以质量分数计算为8% ~ 13%，以摩尔分数计算为7%〜12%即可制得ZrO2-Y2O3的固熔体。在ZY系中Y2O3的含量和ZrO2的稳定度具有很大 FZ相关性，当采用ZY-8时可基本达到稳定，但要达到全稳定要加入氧化钇13%。ZrO2-Y2O3二元相图，如图6-12所示，氧化钇加入量对性能的影响见表6-11:

6-10 ZrO2-MgO试料的特性

6-11 ZrO2-Y2O3试料的特性

含有不同摩尔分数的氧化钇的ZrO2的热膨胀曲线如图6-13所示，氧化钇对ZrO2由四方转化 为立方相的转化温度的影响如图6-14所示。

关于ZM-5和ZM-15，在室温〜1400℃增加热循环后稳定率的变化与ZC系和ZY系的比较，见表6-12。ZM

系容易发生不稳定的原因是由于Mg2+的离子半径比Ca2+的离子半径和Y3+的离子半径小，在氧化锆的晶格内易产生移动。

表6-12 在热循环试验中稳定性的变化(%)

(四) Al2O3稳定的ZrO2

氧化铝与氧化锆不形成固熔体。ZiO2-Al2O3二元相图如图6-15所示。氧化铝加人量的影响见表6-13。在ZA-25 ~ZA-95的整个区域内可看见刚玉相和Ri-ZrO2相的比率的变化。在接近共晶点(Al2O3 =57. 4%)时的ZA-60中m-Zr02相为1μm，分布较广。以此共晶点为界，加人Al2O3 较少的，如ZA-25 ~ZA-50，能看见一次结晶Hi-ZrO2的粗大结晶;在加人Al2O3较多的ZA45 ~ ZA-95，能看见一次结晶的刚玉相的粗大结晶。在整个区域中，ZA系的抗热震性都有良好的特性：在ZA-25~ZA-75的区域中，有很高的抗热震性，如图6-16所示。

(五) 复合稳定剂稳定的ZrO2

在ZrO2-MgO和ZrO2-CaO固熔体中加人1% ~ 2%的Y2O3即可显著提高其稳定性。加人3% 〜5%可使之完全不分解，而且具有很高的机械强度和较低的平均热膨胀系数。使用复合稳定剂时，可降低稳定剂的加人量。

据资料介绍：使用高纯的稳定剂，其粒径小于5μm，经过充分混磨后，以30MPa压力压制成样块，在煤油炉内经1550 ~ 1750℃烧成，保温4h。试样的稳定性较好的几种配料及性能见表 6-14。

表6-14 稳定较好的试样性能

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