鋯溶膠 ：表白溫度，無懼“烤”驗，不負“熱”愛 —— 致敬高溫下每一“分”的堅守
作者：國裝新材料 時間：2025-05-07
鋯溶膠的特性：
鋯溶膠是一種透明、膠狀、含水合氧化鋯的水性液體。鋯溶膠具有粒子之間彼此獨立，比表面積大，表面易附著，可加熱凝膠固化或電解質凝膠固化，具有活性高、低溫易燒結等特性。這些超微粒子呈一次粒子狀態，比粉狀顆粒更容易混合，具有使用方便、成膜性好、粘接性強等優點，經干燥和熱處理后可形成高強度、高韌性、高折射率、低熱導率，以及具有優異離子傳導性和化學穩定性的陶瓷薄膜。
主要技術指標：
外 觀：無色透明
粘 度：10 ∽ 1000 mPa•s
pH值：2 ∽ 4
固含量：30 ∽ 50 %（100℃條件）
氧化鋯含量：15 ∽ 25 %
粒 徑：10 ∽ 100 nm
晶化溫度：900 ∽ 1100℃
熱力參數：滿足2700℃駐點燒蝕率20-100μm/s，導熱系數≯2.5W/(m.K)，熱
膨脹系數≯10X10??/K
鋯溶膠物理化學性能：
1、首先，鋯溶膠具有極高的耐高溫性能，氧化鋯熔點為2700℃,能夠在高溫環境下保持穩定的化學和物理性質，這使得它在耐火材料、高溫催化劑等領域具有廣闊的應用前景。
2、其次，鋯溶膠還表現出優異的耐腐蝕、耐磨損和抗氧化性能，這些特性使得它在化工設備、海洋工程等領域中能夠長時間抵御惡劣環境的侵蝕。
3、此外，鋯溶膠還具備優良的熱穩定性、光學性能、機械性能以及生物相容性。這些特性使得它在電子材料、光學材料、生物醫學陶瓷等領域中展現出巨大的應用潛力。例如，在電子材料領域，鋯溶膠可作為高性能的介電材料或電極材料;在光學材料領域，其高透明度和低散射特性使其成為制備高質量光學元件的理想選擇;在生物醫學陶瓷領域，鋯溶膠的生物相容性使得其可用于制備人工關節、牙齒等。
鋯溶膠的應用：
1、氧化鋯薄膜
氧化鋯膜可廣泛用作分離膜、燃料電解質膜、高反射率薄膜以及不銹鋼表面的保護涂層等。ZrO?薄膜的制備方法很多，其中溶膠-凝膠工藝因其制備方法簡單、價格適宜、利用率高等優勢，成為制備氧化鋯薄膜的首選方法。世界各地的研究文獻顯示利用溶膠-凝膠工藝制備二氧化鋯薄膜，一般選擇有機鋯醇鹽作為原料制備二氧化鋯溶膠，但是該原料的價格昂貴，制得的溶膠穩定性差，制備工藝繁瑣，這在一定的程度上限制了氧化鋯薄膜的應用。目前，制備性能優異的陶瓷涂層材料要求所用的溶膠有一定的穩定性和黏度，且膠粒要分布均勻，有利于成膜。在近期的研究中，研究者們對粒徑大且穩定性好的SiO?溶膠多有研究，對 ZrO?溶膠的制備及應用研究報道并不廣泛，因而研究制備穩定的鋯溶膠，對制備性能好、應用廣泛的薄膜材料等有意義重大。
2、氧化鋯纖維
作為陶瓷、金屬、塑料等多種基體的增強劑，ZrO?纖維在工業和軍事等領域有著重要的應用前景，如用于制備高強絕熱玻璃、高溫過濾材料、導彈和火箭發動機內襯用高溫穩定絕熱材料等。
3、氣凝膠
氧化鋯氣凝膠材料就因其較好的隔熱性能，同時優異的力學性能的特點，用作導彈及航天飛行器的高速長時間飛行的隔熱材料。
4、連續纖維增韌陶瓷基復合材料
用作連續纖維增韌陶瓷基復合材料液相前驅體浸漬料。
5、其他領域應用
氧化鋯力學性能優異，可耐高溫，有良好的光學和熱學性能，在功能陶瓷材料、結構陶瓷材料、高溫燃料電池、以及催化劑等領域有廣闊的應用前景。在酸堿溶液中都能夠展現良好的穩定性，pH 應用范圍為1∽14，對堿溶液以及許多酸性溶液（ 熱濃 H?SO?、HF及H?PO?除外） 都具有足夠的穩定性。性能優異的氧化鋯溶膠能彌補硅膠和有機聚合物色譜填料的某些缺點，因此在生物化學、醫藥等領域擁有重要的應用價值。鋯溶膠還可用作油漆耐水化劑、涂料硬化劑、樹脂交聯劑、金屬表面和纖維處理劑、催化劑等，具有廣闊的應用前景。ZrO?具有良好的光學性能，是人造寶石的主要原料和光學透鏡的添加劑。高純 ZrO?作為真空鍍膜材料用于矯正因多層膜涂料所引起的攝影機透鏡的色散，以及用于防止眼鏡片的不規則反射。也用于干式靜電復印機及各種測量儀器的透鏡、裝璜結晶玻璃和耐熱玻璃等。
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