高純二氧化鋯為白色粉末，含有雜質(zhì)時略帶黃色或灰色。熔點高達2680℃，導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)、摩擦系數(shù)低，化學(xué)穩(wěn)定性高，抗蝕性能優(yōu)良，尤其具有抗化學(xué)侵蝕和微生物侵蝕的能力。二氧化鋯是唯一具有酸性、堿性、氧化性和還原性的金屬氧化物。因此在工業(yè)合成、催化劑、催化劑載體、特種陶瓷等方面有較大的應(yīng)用價值。同時也大量用于制造耐火材料、研磨材料、陶瓷顏料和鋯酸鹽等。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米二氧化鋯粉體的制備技術(shù)也日益成熟。納米二氧化鋯在繼承了普通二氧化鋯粉體特點的前提下，展現(xiàn)出了許多特有的優(yōu)異性能。本文將向讀者簡要介紹一下納米二氧化鋯粉體的一些典型應(yīng)用。

1、復(fù)合生物陶瓷

納米二氧化鋯燒出來的陶瓷通透性好，表面光潔度高，適合做牙科陶瓷。人造骨骼也是納米二氧化鋯的應(yīng)用領(lǐng)域。通常方法制備的羥基磷灰石人工骨植入物，其強度和韌性都較低，不能完全滿足應(yīng)用要求。目前利用納米二氧化鋯和納米羥基磷灰石制成的復(fù)合材料，其強度、韌性等綜合性能可達到甚至超過致密骨骼相應(yīng)性能。通過調(diào)節(jié)ZrO2含量，可使該納米復(fù)合人工骨材料具有優(yōu)良的生物相容性。

2、熱障涂層材料

熱障涂層是為在高溫臨界狀態(tài)下工作的氣冷金屬部件提供隔熱作用。納米級ZrO2用于熱障涂層顯示出突出的性能，具有很高的熱反射率，化學(xué)穩(wěn)定性好，與基材的結(jié)合力和抗熱震性能均優(yōu)于其他材料。其具體應(yīng)用有航空航天發(fā)動機的隔熱涂層，潛艇、輪船柴油發(fā)動機氣缸的襯里等。

3、潤滑油添加劑

粒徑在20 nm~50 nm范圍的氧化鋯粒子，能有效提高潤滑油抗磨減摩性能及承載能力。納米氧化鋯的摩擦學(xué)作用機理是在摩擦表面沉積而形成具有抗磨減摩作用的潤滑膜。需要注意的是納米氧化鋯的加入量有一最佳值，添加量過多，潤滑油摩擦學(xué)性能會下降。

4、結(jié)構(gòu)陶瓷

由于納米二氧化鋯陶瓷具有高韌性、高抗彎強度和高耐磨性，優(yōu)異的隔熱性能，熱膨脹系數(shù)接近于鋼等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)陶瓷領(lǐng)域。部分比較典型的產(chǎn)品主要有:研磨介質(zhì)（研磨鋯珠）、噴嘴、球閥球座、氧化鋯模具、微型風(fēng)扇軸心、光纖插針、光纖套筒、拉絲模和切割工具、耐磨刀具、表殼及表帶、高爾夫球的輕型擊球棒及其它室溫耐磨零器件等。

5、超塑性陶瓷材料

粒徑為20 nm的用氧化釔穩(wěn)定的ZrO2粉體制造的陶瓷材料，在做室溫循環(huán)拉伸實驗時，斷口表面的某些微觀區(qū)域已發(fā)生了明顯的超塑性變形。隨后行業(yè)專家在同樣是用氧化釔穩(wěn)定劑的四方二氧化鋯中(粒徑小于300 nm)觀察到了超塑性,在此材料基礎(chǔ)上又加了20%Al2O3制成的陶瓷材料,超塑性可達200%~500%。研發(fā)具有超塑性的陶瓷材料一直是材料界的熱點研究項目，納米二氧化鋯陶瓷材料給這一項目帶來了曙光。

小結(jié)：隨著納米技術(shù)的發(fā)展和對新型復(fù)合新材料的迫切需求，納米二氧化鋯的應(yīng)用必將引起更加廣泛的重視。目前，納米氧化鋯在制備方面仍有許多產(chǎn)品分散性能問題、工藝成本控制問題有待進一步的提高。納米二氧化鋯的表面改性技術(shù)及納米氧化鋯分散性問題應(yīng)該也會是未來的研究熱點。

（粉體圈 作者：終吉）