单斜相氧化锆粉体 — 未稳定 ZrO₂，用于耐火材料、铸造和热加工
SEMITECH 单斜相氧化锆是一种未稳定（未掺杂）的二氧化锆粉体，处于热力学稳定的单斜晶相。ZrO₂+HfO₂ ≥99.0%，熔点 2715°C，低导热率 (2.0–2.5 W/m·K)，单斜相氧化锆是耐火衬里、熔模铸造型壳体系、热障涂层粘结层、陶瓷色料合成和磨料应用的基础氧化锆材料，适用于需要最高耐火度而无需氧化钇稳定成本的场合。
SEMITECH 供应电熔（电弧熔融后破碎）和化学沉淀两种等级，可控粒度分布范围从亚微米沉淀粉体 (d50 ~1 μm) 到粗电熔颗粒 (d50 10–45 μm)，满足不同加工和终端使用需求。
技术规格 — 电熔级
| 参数 | 单位 | 典型值 | 测试方法 |
|---|---|---|---|
| ZrO₂ + HfO₂ | wt% | ≥99.0 | XRF |
| HfO₂ | wt% | ≤2.0 | XRF |
| SiO₂ | wt% | ≤0.15 | ICP-OES |
| Fe₂O₃ | wt% | ≤0.05 | ICP-OES |
| TiO₂ | wt% | ≤0.10 | ICP-OES |
| Al₂O₃ | wt% | ≤0.10 | ICP-OES |
| Na₂O | wt% | ≤0.05 | ICP-OES |
| 晶相 | — | 单斜相 ≥95% | XRD |
| 熔点 | °C | 2715 | — |
| 密度（理论） | g/cm³ | 5.68 | — |
| 粒径 d50 | μm | 10–45（可调） | 激光衍射 |
| 粒径 d90 | μm | ≤100 | 激光衍射 |
| 颜色 | — | 白色至灰白色 | 目视 |
技术规格 — 沉淀级
| 参数 | 单位 | 典型值 | 测试方法 |
|---|---|---|---|
| ZrO₂ + HfO₂ | wt% | ≥99.5 | XRF |
| HfO₂ | wt% | ≤2.0 | XRF |
| SiO₂ | wt% | ≤0.05 | ICP-OES |
| Fe₂O₃ | wt% | ≤0.02 | ICP-OES |
| Na₂O | wt% | ≤0.10 | ICP-OES |
| Cl⁻ | ppm | ≤500 | 离子色谱 |
| 灼烧减量 (1000°C) | wt% | ≤1.5 | 重量法 |
| BET 比表面积 | m²/g | 5–25 | N₂ 吸附 (ISO 9277) |
| 粒径 d50 | μm | 0.5–5.0（可调） | 激光衍射 |
| 晶相 | — | 单斜相 ≥90% | XRD |
应用建议
耐火衬里和窑具
单斜相氧化锆用于氧化铝 (熔点 2072°C) 和氧化镁 (熔点 2852°C) 无法提供所需化学惰性和热稳定性组合的高温耐火应用。氧化锆坩埚、水口和衬里是玻璃熔融、钢铁连铸（浸入式水口，SENs）和特种金属加工中的标准配置。电熔级 (d50 10–45 μm) 与氧化锆或氧化铝粘结剂混合后浇注或压制成耐火制品。SEMITECH 电熔单斜相氧化锆 SiO₂ ≤0.15 wt%，满足接触玻璃液的耐火材料对二氧化硅引入造成气泡缺陷的纯度要求。
熔模铸造型壳体系
单斜相氧化锆粉料和撒砂料用作航空航天高温合金部件（涡轮叶片、导叶）熔模铸造型壳的面层材料。面层 — 通常 50–200 μm 厚 — 必须在 1500–1600°C 下抵抗与熔融镍基高温合金的化学反应。氧化锆对活性金属（高温合金中的 Ti、Hf、Zr 合金添加元素）的化学惰性使其优于氧化铝和二氧化硅面层，适用于定向凝固和单晶铸造。SEMITECH 供应精确分级的电熔氧化锆粉料（浆料用 d50 5–15 μm，撒砂用 50–150 目），满足 AMS 2175 要求。
热障涂层粘结层
在燃气轮机热障涂层 (TBC) 体系中，金属基材 (MCrAlY) 与 8Y-CSZ 面层之间的氧化锆基粘结层可改善附着力并提供额外的抗氧化保护。单斜相氧化锆粉体（d50 15–45 μm，经等离子体球化处理）用作大气等离子喷涂 (APS) 粘结层沉积的送粉原料。等离子体熔化和淬冷过程中的单斜相到四方相相变产生具有高应变容限的亚稳态四方相涂层。
陶瓷色料合成
单斜相氧化锆是锆基陶瓷色料的基体晶格材料，包括锆蓝 (ZrSiO₄:V)、锆珊瑚红 (ZrSiO₄:Fe) 和镨黄 (ZrSiO₄:Pr)。氧化锆与 SiO₂ 和掺杂氧化物在 900–1200°C 反应形成锆石 (ZrSiO₄) 色料结构。沉淀级单斜相氧化锆 (d50 1–3 μm, BET 10–20 m²/g) 提供在经济烧成温度下实现完全色料形成所需的反应活性和均匀混合。
磨料和抛光应用
电熔单斜相氧化锆（莫氏硬度 6.5）用作涂附磨具和固结砂轮中的磨粒，用于金属加工，也用作玻璃和宝石抛光化合物。单斜相的韧性在研磨载荷下提供优于氧化铝的磨粒完整性，延长磨具寿命并实现更低温研磨 — 特别有利于研磨热敏材料（工具钢、钛合金）。
技术支持与常见问题：单斜相氧化锆粉体
+Q1：电熔和沉淀单斜相氧化锆有什么区别？
电熔氧化锆通过在电弧炉中 >2800°C 熔化锆英砂 (ZrSiO₄) 或斜锆石，然后破碎和分级凝固锭块制得。产生致密、棱角状颗粒，比表面积低、化学活性小 — 适用于耐火材料、磨料和热喷涂送粉原料。沉淀氧化锆通过从锆盐溶液 (ZrOCl₂) 中化学沉淀制得，得到细小、高比表面积的粉体，纯度可控 — 优选用于陶瓷色料、催化剂前驱体和需要化学反应活性的应用。
+Q2：为什么不用稳定氧化锆做耐火材料？
氧化钇稳定氧化锆成本是单斜相氧化锆的 3–5 倍，对于大多数耐火材料应用来说没有必要。1170°C 时的单斜到四方相变确实引起 3–5% 的体积变化，但在耐火材料使用中可通过控制升温速率和复合配方（ZrO₂ 与 Al₂O₃ 或 MgO 混合）来管理。对于需要尺寸稳定性的热循环应用（如窑具），部分稳定氧化锆（用 MgO 或 CaO 的 PSZ）是完全氧化钇稳定等级的经济替代方案。
+Q3：接触玻璃液的耐火材料需要什么纯度？
接触玻璃液应用要求 SiO₂ ≤0.15 wt% 和 Fe₂O₃ ≤0.05 wt%，以防止熔融玻璃中的气泡缺陷和着色。光学玻璃应用 TiO₂ 应 ≤0.10 wt%。SEMITECH 的电熔级满足这些阈值。硼硅酸盐和特种玻璃熔融可要求低杂质变体 (SiO₂ ≤0.05 wt%, Fe₂O₃ ≤0.02 wt%)，最小起订量 500 kg。
+Q4：价格、最小起订量和交货期是多少？
电熔级：最小起订量 500 kg，库存交货期 7–14 个工作日，价格与 Saint-Gobain ZirPro 和 Imerys 竞争。沉淀级：最小起订量 25 kg，交货期 10–21 天。定制粒度分级：另需 2–3 周。免费 1 kg 评估样品附 COA。报价请联系 info@semitechnm.com。付款方式：T/T、L/C、D/P。
包装与储存信息
电熔级 25 kg 编织 PP 袋带 PE 内衬，或 1000 kg FIBC（吨袋）适用于大批量用户。托盘化装柜。20 英尺整柜容量：约 24 MT。
沉淀级 25 kg 多层牛皮纸袋带 PE 内衬，或 500 kg FIBC。高比表面积等级 (BET >15 m²/g) 可提供真空密封包装以防止吸湿。
储存条件 存放于干燥仓库。电熔氧化锆化学惰性，保质期无限。沉淀氧化锆应在 <60% RH 条件下储存以防团聚 — 密封包装保质期 18 个月。