令人惊讶的是，氧化锆有17种不同的类型，远不止6、7种！这些类型根据特定的特性进行分类。每一种都有其独特的优势，例如强度高、不生锈、耐热，并且在各种挑战中保持稳定。
现在是时候了解更多关于氧化锆的知识了。所以，继续阅读吧！
什么是氧化锆？它有多少种不同的类别？
什么是氧化锆？它有多少种类型？
氧化锆/氧化锆（ZrO2） 是一种耐高温的高性能陶瓷材料，源自矿物。1789年，德国科学家马丁·海因里希·克拉普罗特（Martin Heinrich Klaproth）在研究锆石（ZrSiO₄）时发现了氧化锆。他从锆石中提取出氧化物，并将其命名为氧化锆。1824年，瑞典化学家永斯·雅各布·贝采利乌斯（Jöns Jakob Berzelius）首次从锆石中分离出锆。
氧化锆是一种细小的白色粉末。它非常坚固，即使暴露在剧烈的温度变化中也不易破碎。它还能耐受强化学物质。
由于这些优异的特性，氧化锆在许多领域都有应用，例如用于制造陶瓷刀、医疗器械、工业机械、航空航天部件和电绝缘体。
它还应用于开发其他技术增强材料，例如防热涂层、汽车尾气转化器、氧气传感器和燃料电池膜。由于其与人体的相容性，它还可用于制造牙冠和医疗植入物。
常温下，氧化锆呈单斜晶系。但当温度升高时，氧化锆会发生相变，从而改变其形状。这种材料的熔点非常高。实际上，它的熔点为2716摄氏度。
它的转变过程如下：
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在1170℃时则变为四方氧化锆。
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在2370°C时，它会转变为立方体形状。这种立方体形状通常用于 制作看起来像钻石的珠宝。
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当温度高于 2370°C 时，氧化锆就会在熔化之前呈现出萤石结构。
这些变化影响氧化锆的稳定性并改变其某些特性。
锆石根据不同的特征分为以下类型：
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稳定方法，例如添加氧化钇或钙等矿物质。
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复合结构。
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特殊混合物和用途。
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加工和物理特性。
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行业中的独特应用。
17种氧化锆的解释
氧化锆有 17 种类型，广泛应用于制造业，例如， 牙种植体 和矫形器械。
根据稳定方法划分的氧化锆类型
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单斜氧化锆
这是最纯净的氧化锆形态，在常温条件下也最稳定。它也非常脆，强度不高。为了提高其强度，必须将其转化为四方氧化锆多晶（TZP）。
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四方氧化锆
这种材料在高温下性能稳定，强度更高、更耐用，适用于制造牙科工具和高性能陶瓷。
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部分稳定氧化锆（PSZ）
这种类型的氧化锆同时包含单斜晶系和四方晶系。它使用氧化钇或氧化钙（即钙）进行稳定。所使用的稳定剂会改变PSZ的性质。通常，这种类型的氧化锆更坚硬、更耐用。
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全稳定氧化锆（FSZ）
FSZ是立方氧化锆的稳定形态，具有良好的高温稳定性和化学稳定性。由于上述特性，FSZ被广泛应用于热障涂层和传感器。
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二氧化铈稳定氧化锆 (CSZ)
CSZ 是由氧化锆掺杂 CeO2 制成的。它非常稳定，几乎不易破碎，并且在低温下也表现出色。这些特性使 CSZ 非常适合医疗和工业应用。
基于复合结构的氧化锆类型
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氧化锆增韧氧化铝（ZTA）
ZTA 是氧化锆和氧化铝的混合物。这两种材料与 ZTA 结合后，会形成一种更坚硬、更耐用的材料。由于这些特性，ZTA 广泛应用于牙科、关节置换、切削工具、发动机部件和采矿设备等领域。
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NanoZR
NanoZR 将微小的氧化锆颗粒与氧化铝结合在一起。它是 ZTA 的改进版本，在高温下具有更高的韧性和稳定性。这些特性使 NanoZR 成为医疗工具、高温应用和牙科植入物的理想选择。
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多层氧化锆（M3Y、M4Y、M5Y、M6Y 以及混合变体，如 M3Y-5Y、M3Y-4Y 等）。
这些类型的氧化锆由多层不同的氧化锆混合物构成。这种分层结构赋予了它们更好的透明度、强度和与人体的相容性。“Y”代表氧化钇 (Y₂O₃)，数字表示每种类型的氧化钇摩尔数。例如，M3Y 含有 3 摩尔氧化钇，而 M5Y 含有 5 摩尔氧化钇。这些特性使多层氧化锆成为牙种植体的首选。
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转化增韧氧化锆
这种材料由四方氧化锆制成，利用应力改变其相态。它极其耐用且耐磨，非常适合用作切削工具和牙科植入物。
氧化锆基特殊成分的类型和应用
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氧化钇稳定四方氧化锆多晶（Y-TZP）
Y-TZP 是氧化锆的一种亚型，通过添加氧化钇进行改性，使其更加坚固耐用。这使得它成为市场上最坚固的氧化锆材料之一。由于其高强度和稳定性，它被用于制造各种牙科设备、假肢以及手术器械。由于这些特性，它非常适合用于对强度和耐用性有严格要求的应用。
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单片氧化锆
单片氧化锆是 Y-TZP 氧化锆的单层版本。它是最坚韧的材料之一，能够承受频繁使用和磨损。这意味着它因其稳定性而非常适合用于牙科应用，例如牙冠和牙桥。由于它可以多次使用而不会感到疲劳，因此也适用于医疗和牙科手术。
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镁稳定氧化锆（Mg-PSZ）
这种氧化锆通过添加氧化镁来稳定，具有高热韧性和断裂韧性。由于其具备这些特性，它被广泛应用于高温应用，例如航空航天等材料暴露在高温下的应用。它还用于炉衬和其他一些需要高抗热震性的工业应用。
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3Y-HA
这种氧化锆是氧化钇和羟基磷灰石部分稳定氧化锆，其分子结构为3摩尔%氧化钇。它复制了骨组织的层级结构，因此被用于骨科植入物。这种氧化锆与羟基磷灰石结合，增强了材料与骨的结合力，并可能促进新骨组织的形成。
它还可以减少植入物取出时的骨密度损失，并可能具有抗菌作用。正是这些特性使得 3Y-HA 氧化锆适用于生产骨螺钉、骨板、人工关节以及其他用于承重骨骨折固定的部件。
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3年
3Y氧化锆是另一种以3mol/TP3T氧化钇为稳定剂的材质。它以其高机械强度和低透光性而闻名。这些特性使其成为牙冠和假牙的热门选择。然而，钇的含量超过该比例会导致强度损失，因此其成分的平衡至关重要。这种材料在兼顾美观和强度的应用领域备受信赖，例如美容牙科和医疗假牙。
根据加工和特性专门的氧化锆类型
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低温降解（LTD）氧化锆
LTD 氧化锆具有抗湿气损伤的特性，即使在潮湿环境下也能保持坚固耐用。它常用于制造会随着时间推移而老化的牙种植体以及工业工具。
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热等静压（HIP）氧化锆
热等静压氧化锆采用高压高温工艺制成。该工艺使其致密坚固。它常用于制造高品质产品，例如工业叶片、间隙环、MWD套筒以及水射流柱塞部件。
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陶瓷注射成型氧化锆
陶瓷注塑成型工艺采用钇稳定氧化锆、镁稳定氧化锆和二氧化铈稳定氧化锆等类型。在成型过程中，颗粒尺寸保持在1μm左右。这提高了最终产品的强度和耐用性。
基于特定应用的附加类型
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3Y-4Y、M3Y-5Y 以及其他多层变体，例如 M4Y-5Y
多层氧化锆 氧化钇锆由三层不同的氧化钇锆构成，从核心到表面。它用于制作高质量的牙冠、牙桥和种植体。多层氧化锆外观自然，如同真牙，而且坚固耐用。氧化钇含量较高的氧化锆则更透明，如同天然牙齿，但柔韧性和耐用性较差。
牙科中使用哪些类型的氧化锆？
在牙科领域，人们会选择特殊类型的氧化锆，因为它们坚固且对人体安全。最常见的氧化锆包括钇稳定四方氧化锆多晶 (Y-TZP)、镁稳定氧化锆 (Mg-PSZ) 和氧化锆增韧氧化铝 (ZTA)。牙医会单独使用这些类型的氧化锆，或将其作为层状氧化锆的一部分使用。
结论
以上列出了 17 种主要的氧化锆类型，它们会随着时间的推移不断改进。为您的产品选择合适的类型可能并非易事。因此，陶瓷制造商会了解您的需求，并为您打造完美的产品。