一 陶瓷材料领域
• 热障涂层:微米级单斜氧化锆是制备热障涂层的重要原料之一。例如,王铀教授团队通过纳米粉体再造粒及稀土协同改性技术,成功制备出高性能纳米结构球形非平衡转变四方相氧化钇部分稳定氧化锆粉体喂料,其中含有单斜氧化锆。这种粉体喂料可用于等离子喷涂工艺或等离子喷涂-物理气相沉积工艺,形成热障涂层,广泛应用于航空发动机和燃气轮机。
• 陶瓷基复合材料:微米级单斜氧化锆可以作为增强相添加到陶瓷基体中,制备陶瓷基复合材料。其高硬度、高耐磨性和良好的化学稳定性,能够显著提高复合材料的力学性能和耐磨性能,可用于制造高性能的陶瓷刀具、耐磨部件等。
二 电子材料领域
• 电子封装材料:微米级单斜氧化锆具有良好的绝缘性能和热稳定性,可作为电子封装材料使用。例如,在集成电路封装中,它可以用于制造绝缘层、支撑结构等,保护芯片免受外界环境的影响,同时具有良好的热导率,有助于芯片的散热。
• 传感器材料:微米级单斜氧化锆的化学稳定性和热稳定性使其在传感器领域具有重要应用。例如,它可以用于制造气体传感器、温度传感器等。在气体传感器中,单斜氧化锆能够对特定气体进行敏感响应,通过检测气体与氧化锆表面的相互作用来实现气体浓度的检测。
三 牙科领域
• 牙科材料:微米级单斜氧化锆具有良好的生物相容性和机械性能,是牙科修复材料的理想选择。它可以用于制造牙冠、牙桥、牙种植体等。其高强度和美观性使其在牙科修复中具有广泛的应用前景。
四 粉体制造领域
• 喷雾造粒技术:一种微米级空心氧化锆球的制造方法通过控制3Y-ZrO₂粉体的单斜相性质,并控制粉体中Al₂O₃的含量,经过喷雾造粒、分级、两次煅烧等工艺,可以获得微米级空心氧化锆球。这种空心氧化锆球具有低密度、高比表面积等优点,可用于催化剂载体、吸附剂等领域。
• 闪烧技术:闪烧技术是一种新型的烧结技术,利用电场辅助烧结,能够实现陶瓷材料的快速致密化。在氧化锆陶瓷的闪烧过程中,微米级单斜氧化锆粉体可以在较低温度下快速烧结,形成致密的陶瓷材料。这种技术可以显著缩短烧结时间,降低能耗,提高生产效率。