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氧化鋯由于ZrO2單晶需摻入釔(Y)以穩(wěn)定其結(jié)構(gòu), 一般實(shí)際使用的是YSZ單晶――加入釔穩(wěn)定劑(含量約19%)的氧化鋯單晶。它機(jī)械、化學(xué)穩(wěn)定性好,價(jià)格較低因而得以廣泛應(yīng)用。氧化鋯(YSZ)單晶基片是zui早應(yīng)用于高溫超導(dǎo)薄膜的材料之一。一般使用的氧化鋯需要摻入釔作為穩(wěn)定劑,常見(jiàn)濃度有13 mol%,YSZ具有機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性好、成本低的特點(diǎn)。
由于氧化鋯(YSZ)材料具有高硬度,高強(qiáng)度,高韌性,極高的耐磨性及耐化學(xué)腐蝕性等等優(yōu)良的物化性能,氧化鋯已經(jīng)在陶瓷、耐火材料、機(jī)械、電子、光學(xué)、航空航天、生物、化學(xué)等等各種領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。從光學(xué)應(yīng)用的角度來(lái)講,單晶氧化鋯(YSZ)因其折射率高、色散大、物化性能穩(wěn)定,常被用作高溫光學(xué)元件,以及在光學(xué)設(shè)備中作為激光基質(zhì)晶體。
在高溫下 ,氧化鋯屬于立方螢石型結(jié)構(gòu),因?yàn)閆r4 直徑大于O2-離子直徑,所以可以認(rèn)為,由Zr4 構(gòu)成面心立方點(diǎn)陣,占據(jù)1/2的八面體空隙,O2-離子占據(jù)面心立方點(diǎn)陣所有四個(gè)四面體空隙。氧化鋯由于ZrO2單晶需摻入釔(Y)以穩(wěn)定其結(jié)構(gòu), 一般實(shí)際使用的是YSZ單晶――加入釔穩(wěn)定劑(含量約19%)的氧化鋯單晶。它機(jī)械、化學(xué)穩(wěn)定性好,價(jià)格較低因而得以廣泛應(yīng)用。
合成立方氧化鋯
立方氧化鋯開(kāi)始是由蘇聯(lián)人研制而成的,所以又名叫作“蘇聯(lián)石”。它是一種二氧化鋯晶體的一種,天然存在著的氧化鋯大多數(shù)為單斜晶體,所以它又被稱(chēng)為方晶鋯石或者蘇聯(lián)鉆。但是天然的立方氧化鋯非常罕見(jiàn),大部分都是人工合成的。人工合成的立方氧化鋯是一種堅(jiān)硬的、無(wú)色的、光學(xué)上無(wú)暇的一種晶體,它的成本很低,外觀跟鉆石很像,所以很多時(shí)候成了鉆石的替代品。