部分穩定氧化鋯（PSZ）是研究最早的相變增韌陶瓷（TTC），利用氧化鋯的相變特性可以獲得具有非常高的斷裂韌性和抗彎強度的氧化鋯陶瓷制品，因其具有高韌高強特性還曾被美譽為“陶瓷鋼”。在現代工業陶瓷體系中，氧化鋯陶瓷已成為繼氧化鋁陶瓷后的第二大工業陶瓷體系。要實現氧化鋯的相變增韌，必須添加一定的晶型穩定劑，使氧化鋯晶型在高溫燒成后仍保持在四方相體系下，方能施展氧化鋯陶瓷的相變增韌“特效”，目前氧化鋯陶瓷常用的穩定劑主要有Y₂O₃、CeO₂、MgO、CaO等氧化物。

人們認識相變增韌陶瓷始于Ca-PSZ，但由于其峰值強度和韌性對析出體大小和熱處理較為苛刻，于是人們將注意力轉向Mg-PSZ。而后來開發的Y-PSZ或Y-TZP則有燒結溫度低，燒結性能好，致密度高等特性，具有優良的常溫力學性能，應用領域也較為廣泛。盡管Y-PSZ力學性能優秀，但其短板卻在于其無法在高溫或高濕的條件下使用。

高溫？高濕？它能行！

論起在高溫或高濕的應用條件，氧化鎂部分穩定氧化鋯陶瓷（Mg-PSZ）始終占據上風。品質優良的Mg-PSZ陶瓷材料具有很好的防潮性能、抗熱震能力、優良的斷裂韌性和高溫機械強度，可承受高至800℃甚至更高的使用溫度。但是鎂穩定氧化鋯的研究和開發受到兩個不利因素的制約：一是氧化鎂在氧化鋯的立方區固溶溫度非常高，導致鎂穩定的穩定氧化鋯不容易完全燒結；二是氧化鎂在氧化鋯在高于1000℃時易產生晶相分離和大量四方相失穩，至使材料性能衰退，嚴重制約其在高溫區的應用。因此，氧化鎂來穩定氧化鋯今后的研究重點是努力降低燒結溫度，實現低溫燒結；同時改善其高溫力學性能，擴大應用范圍。國內Mg-PSZ粉體研究比較晚，相應的工業化生產成熟度不是太高，特別是在Mg-PSZ的復相體系研究更是滯后，導致用 Mg-PSZ粉末的企業一直苦于找不到合適的粉體。但隨著相關人員的努力，Mg-PSZ的開發也將越來約成熟。

不同的穩定劑含量不一樣的應用領域。

穩定劑的含量不同，氧化鋯粉體應用領域也有所差異，通過穩定劑含量不同的調整，可生產不同類別穩定氧化鋯粉體。常規鎂穩定氧化鋯粉體以3.2±0.2%Mg-PSZ粉體和8±0.2%Mg-PSZ粉體為主，以客戶產品應用要求為導向，可以對MgO含量進行調整。下文將以國內氧化鋯產品廠家“江蘇福瑞思粉體科技”的FR-3M系列氧化鎂穩定氧化鋯粉體為例做簡單說明。其型號及對應的性能指標見下表。

表 氧化鎂穩定氧化鋯粉體型號及其對應指標

上表中FR-3M01為白色鎂鋯粉，FR-3M02為亮黃色鎂鋯粉，FR-3M03為暗黃色鎂鋯粉。分別對應不同的燒成制度和燒成溫度。其中FR-3M01主要用于有溫度、濕度要求的精細陶瓷部件，FR-3M02多用于耐磨耐腐蝕陶瓷。FR-3M03多用于耐高溫大型部件。從江蘇福瑞思的產品資料上看，他們已解決氧化鎂穩定氧化鋯陶瓷的低溫燒結問題，其FR-3M02燒結溫度已經落在釔穩定氧化鋯陶瓷的燒結溫度區間，實現了同溫度區間燒結，避免企業重建更加高溫的窯爐。

圖 FR-3M02氧化鎂穩定氧化鋯造粒粉及燒成樣品

多種彩色氧化鋯粉體及高韌性氧化鋯球和復合氧化鋯球供應商！

江蘇福瑞思粉體科技有限公司（JIANGSU FREDS POWDER TECHNOLOLGY CO.,LTD）是一家專業從事氧化鋯產品的股份制高科技企業。目前公司可生產藍、黑、綠、黃、咖啡、橘紅、杏紅等多種彩色氧化鋯粉體，是國內不多的幾個可以做全色系彩色氧化鋯粉體的企業之一。

穩定氧化鋯粉體是公司的拳頭產品，其中釔穩定氧化鋯粉體（Y-ZrO₂）、鈰穩定氧化鋯粉體（Ce-ZrO₂）、鈣穩定氧化鋯粉體（Ca-ZrO₂）和鎂穩定氧化鋯粉體（Mg-ZrO₂）等多種四方穩定相粉體生產技術在國際國內處于領先地位。高韌性氧化鋯球和復合氧化鋯球是公司近年來開發的新產品之一，具有磨耗低，強度好等優點。

粉體圈 編輯：小白