纯净的氧化锆是白色固体,含有杂质时会显现灰色或淡黄色,添加显色剂还可显示各种其它颜色。纯氧化锆的分子量为123.22,理论密度是5.89g/cm3,熔点为2715℃。通常含有少量的氧化铪,难以分离,但是对氧化锆的性能没有明显的影响。氧化锆有三种晶体形态:单斜、四方、立方晶相。常温下氧化锆只以单斜相出现,加热到1100℃左右转变为四方相,加热到更高温度会转化为立方相。由于在单斜相向四方相转变的时候会产生较大的体积变化,冷却的时候又会向相反的方向发生较大的体积变化,容易造成产品的开裂,限制了纯氧化锆在高温领域的应用。但是添加稳定剂(例如:氧化钇)以后,四方相可以在常温下稳定,因此在加热以后不会发生体积的突变,大大拓展了氧化锆的应用范围。
氧化锆陶瓷(ZR02)性能参数:
体积密度:5.5~6.05 g/cm^3;
熔点:2715℃;
抗弯强度:1100 MPa;
断裂韧性:12 MPam^(1/2);
硬度:88~90 HRA;
弹性模量:220 GPa;
线膨胀系数:(6.5~11.2)X10^(-16)/K;
最小可达剩余不平衡度:≤0.8 Gmm/kg;
不平衡减少率:≥ 85%