提炼氧化锆的主要方法氧化锆陶瓷的制备工艺一 氧化锆陶瓷的原料氧化锆工业原料是由含锆矿石提炼出来的｛斜锆石（ZrO2）锆英石（ZrO2SiO2）二 氧化锆陶瓷的提炼方法 氯化和热分解 碱金属氧化物分解法 石灰溶解法 等离子弧法 沉淀法 胶体法 水解法 喷雾热分解法㈠氯化和热分解法Zr°2 ■ Siq+gq - zq+sics+a其中ZrCl4和SiCl4以分馏法加以分离，在150-180弋下冷凝出Zrcl4 然后加水水解形成氧氯化锆，冷却后结晶出氧氯化锆晶体，经 焙烧就得到氧化锆㈡碱金属氧化物分解法ZrO2 - SiO2+NaOHfNa2ZrO3 +Na2SiO4+H2OZrO2 - SiO2+Na2CO3^Na2ZrSiO3+CO2ZrO2 - SiO2+Na2C03 fNa2ZrO3+Na2Si03+CO2氨水整PH值① 反应后用水溶解，滤去Na2Si03 ；② Na2Zr03用水_解水合氢氧化物用硫酸进行钝化焙烧Zr5O8(SO4)2・xH20焙氧化锆粉 ㈢石灰熔融法CaO+ZrO2・SiO2fZrO2+CaSiO3 焙烧后用盐酸浸出除去CaSiO3 ㈣等离子弧法锆英石砂(ZrOjSiOJ注入高温等离子弧中■熔化并离解IZrO2 SiO2凝固后SiO2粘在ZrO2结晶表面用液体NaOH煮沸可除SiO2\ /ZrO2 和 硅酸铀氧化锆㈤沉淀法沉淀法是在羧基氯化锆等水溶性锆盐与稳定剂盐的混合水溶液中加入氨水等碱性类物质，以获得氢氧化物共沉淀的方法。
将共沉淀物干燥后一般得到的是胶态非晶体经500—700弋左右焙烧而制成ZrO2粉末㈥胶体法胶体法是合成粉体中各种前驱体在溶胶状态下混合均匀，而后固 体从溶胶中析出的方法溶胶法①溶胶—凝胶法②溶胶—沉淀法① 溶胶—凝胶技术金属氧化物或氢氧化物的溶胶物）凝胶干燥焙烧氧化物② 溶胶—沉淀法胶体沉淀剂（在锆盐溶液中加有机化合在碱中共沉淀由有机化合物构成的凝胶中 分散金属氢氧化物复合体焙烧V清除添加剂VZrO2粉末㈦水解法① 醇盐水解法：将有机溶液中混合着锆和稳定剂的醇盐，进行加水分 解的方法② 水解法：高温、高压下，氢氧化锆在水中的溶解度大于常温、常压 下在水中的溶解度，于是氢氧化锆溶于水中，同时析出氧化锆③ 溶胶—乳化—凝胶法：将含有 Zn +4 溶胶先放入含有有机分散剂的乳化液中分散、化、稳定， 再将溶胶凝胶化，凝胶经过烘干、焙烧得到ZrO 2粉末㈧喷雾热分解法 将锆盐和稳定剂的混合盐溶液喷入高温气氛中，散成无数小液滴，液 相蒸发，液滴变小，随后因过饱和而析出固相，进而热分解直接生成 所需要的ZrO2粉三 氧化锆陶瓷的粉体加工陶瓷材料烧结后很难进行机械加工，且加工成本十分昂贵，故人 们一直在寻找一种适合复杂形状陶瓷部件的近净尺寸成型技术。
近十 年来国外陶瓷硏究工作者硏究开发了许多ZrO2超细粉的制备技术所谓超细粉通常是指平均粒径为O.OI-O.lpm的粉末为了制得 纳米陶瓷，必须首先制备出纳米级陶瓷粉末传统的粉末制备方法已 不能满足要求，必须采用新的粉末制备方法物理法化学气相法（CVD法）共沉淀法乳浊法纳米材料的制备—化学法V水热法直接沉淀法｛共沉淀法溶胶-凝胶法乳浊液法蒸发法超临界合成法气相法①共沉淀法 这是一种古老的方法它是利用各种在水中溶解的物质，经反应 生成不溶解的氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、醋酸盐等，再经加热分解 而成高纯度超微粉ZrOCI2的水溶液中加入铵盐分散剂(NH4) 2SO4,用氨水沉淀、 分离、水洗、烘干、球磨、煅烧后制的 ZrO2 超细粉②溶胶—凝胶法 溶胶—凝胶法指金属有机或无机化合物经过溶液—溶胶—凝胶 而固化，再经热处理而成氧化物或其他化合物固体的方法.制备ZrO2超细粉时，首先在Zr(OH) 4水溶液中加入ZrO2的 稳定剂，如 MgO、Y2O3、CaO 等的硝酸盐化合物，然后加入硝酸， 把pH值调至5.5—6，待溶胶凝聚后，于70弋左右脱水，然后加热 到400—700^,就可得到ZrO2超细粉。
制备流程以ZrOCI・8H2O 为原料，用去离子水制成一定浓度的原料液，搅拌条件下添加沉淀剂制成水合ZrO2胶体，与70弋恒温加热一小时后化，制备成凝胶，抽 滤并洗涤凝胶直至无Cl—存在，干燥凝胶，并经高温煅烧制成纳米级 ZrO2 粉体③乳浊液法这是一种比较新颖的粉体制备方法，即乳浊液法，用这种方法可 以制得粉末性能非常好的纳米超细粉体将纯度>99%的ZrO（NO3）2・nH20和（NOJ『6^0晶体溶于蒸 馏水中，配成一定浓度的溶液，按 Y2O3 含量为 3%（摩尔分数）分 别量取两种溶液并配成混合溶液将混合液逐渐加入含 3%（摩尔分 数）乳化剂的二甲苯溶液中，不断搅拌并经超生处理形成乳浊液在 这种乳浊液中盐溶液以尺寸为10—30pm的小液滴形态分散于有机 溶剂中忘乳浊液 NH3 气，使分散的盐溶液小液滴凝胶化然后将 凝胶放入蒸馏瓶中进行非均相的共沸蒸馏处理经过蒸馏处理的凝胶 进行过滤同时加入乙醇洗涤，目的是尽可能地滤去剩余的二甲苯和乳 化剂滤干的凝胶于红外灯下烘干，最后在700°Cxlh条件下燃烧即 得Y2O3・ZrO2粉体④ 气相法化学气相沉淀法（CVD ）是很有前途的一种新方法，它是在一定 的反应条件下（300Cx5h , <1.01x105 ）下的反应前驱物（如乙酰丙 酮锆）蒸气在气态下分解得到 Zr02。
化学气相合成法（CVS）气相法低温气相合成法气相置换法a. 化学气相合成法CVS法的原理是将一种挥发性的金属有机物前驱体在减压下热 分解而制成粉体合成ZrO2反应过程：用氦气气流(99.9%He )与叔丁基锆(前 驱体)一同喷入反应去另外，为保证产品能完全氧化，同时通入氧 气流氦气和氧气流量控制比例为 1:10，气流压力由一碟式阀控制 保持为lOOOPa反应器被加热至1000°C.气流经过反应器时锆的化合 物被分解，形成细小的氧化物纳米颗粒，最后利用温度梯度将微粒收 集下来b. 气相置换法气相置换法是利用ZrCl4气体与Fe2O3固体反应制备ZrO2的 其具体步骤是，先在01cmx5cm (径)的石英管中分开放置锆金属 和三氧化二铁，石英管抽真空并低压(约13Pa )下保持1h以去除 固体吸附的气体，然后保持1h以去除固体吸附的气体，然后通入一 定量的氯气并密封，主要反应方程式如下：Zr(s)+2Cl2(g)==ZrCl4(g)Fe203(s)+ZrCl4(g)==2FeCl2(g)+ZrO2(g)+O2(g)FeCl2(g)+2Zr(s)==2ZrCl(g)+Fe(s)四 氧化锆微粉的干燥用湿化学法制备纳米 ZrO2 粉体要解决的一个关键问题是如直接高温煅烧何进行颗粒的干燥以消除或减少由此过程产生的团聚。
干燥法①直接高温煅烧冷冻干燥法 超临界流体干燥其他方法将沉淀物置于高温中，干燥脱水与高温煅烧脱水同时发生五 氧化锆陶瓷的成型 我主要想上课讲的几种方法通过氧化锆的制备工艺来具体化，我只写 出了氧化锆陶瓷的原料及提炼方法f氧化锆陶瓷的粉体加工f氧化 锆粉体的干燥f氧化锆陶瓷的成型（成型我没写）。