功能型复合陶瓷

1. LTCC 低温共烧复合陶瓷生坯 氢氧化锆添加进 LTCC 生坯料，烧结转化为氧化锆。用来调节介电常数，提升基板抗弯强度、降低热膨胀系数，用于射频元器件、电子封装基板。

2. PZT 锆钛酸铅压电复合陶瓷 氢氧化锆作为锆源，与钛源、铅源混合，高温固相反应合成 PZT。用于压电传感器、超声换能器、蜂鸣片。

3. SOFC 电解质复合陶瓷 高纯氢氧化锆搭配氧化钇，共烧制备 YSZ 复合电解质陶瓷，具备氧离子导电能力，用于固体氧化物燃料电池。

氢氧化锆煅烧脱水转化为氧化锆，可在沉淀阶段原位掺杂铝、硅、稀土、碳化硅等组分，实现分子级均匀混合，比干粉混粉工艺分散性更好，用于制备结构 + 功能一体化复合陶瓷。

一、核心作用机理

1.热分解:Zr(OH)4->ZrO2十2H20个，低温脱羟基，高温晶型转变(单斜一四方/立方氧化锆)。

2.原位掺杂优势:在氢氧化错沉淀合成阶段加入Y、Ce、AI等盐类，离子均匀嵌入前驱体，烧结后形成稳定氧化锆复合相，有效调控

韧性、孔隙、导热、介电、耐腐蚀性能。

3.粉体特性:纳米级氢氧化锆比表面积高、烧结活性强，降低复合陶瓷烧结温度，促进异相界面结合。

二、主要品类与应用场景

1. 增韧结构功能复合陶瓷（ZrO₂/Al₂O₃，ZTA 氧化锆增韧氧化铝）

• 配方体系：氢氧化锆前驱 + 氧化铝粉体，原位掺杂氧化钇

• 功能特点：高硬度、高断裂韧性、耐磨、绝缘、耐腐蚀

• 应用：耐磨密封件、切削刀具、高温轴承、精密结构零件、医疗陶瓷件

2. 多孔功能复合陶瓷（ZrO₂/SiO₂、ZrO₂/Al₂O₃多孔复合）

• 配方体系：氢氧化锆 + 造孔剂 + 硅 / 铝源

• 功能特点：可控连通孔隙、耐酸碱、耐高温、抗碱烟气腐蚀

• 应用：高温烟气过滤陶瓷、熔融金属过滤、催化剂载体、气体分离膜支撑体

3. 高热稳定复合陶瓷基板（ZrO₂/Al₂O₃复合基板）

• 配方体系：氢氧化锆煅烧氧化锆 + 氧化铝复合粉体，流延成型

• 功能特点：绝缘性优良、低热膨胀系数、高强度，适配芯片热循环

• 应用：高温传感器基板、中小功率电子器件、LED 封装基板

备注：不属于超高导热基板，优势是抗热震、不易开裂

4. ZrO₂/SiC 复合高温结构陶瓷

• 配方体系：氢氧化锆前驱与 SiC 粉体复合

• 功能特点：高高温强度、抗热震、抗氧化，弥补纯氧化锆 1000℃以上相变短板

• 应用：高温窑具、高温支撑件、小型热机结构件、耐高温喷嘴

5. 介电 / 传感功能复合陶瓷

• 配方体系：氢氧化锆掺杂稀土 / 钛盐，锆钛复合体系

• 功能特点：介电可调、气敏响应特性

• 应用：氧传感器固体电解质、高温气体传感元件、小型电容陶瓷