二氧化锆
锆的主要氧化物
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二氧化锆 (ZrO2) 是锆的主要氧化物，在冶金行业和陶瓷行业具有广泛的应用。实验研究表明，二氧化锆有3种晶型，分别是单斜 (m-ZrO2)、立方 (c-ZrO2) 和四方 (tZrO2)。二氧化锆表面不仅具有氧化还原性而且同时具有酸碱性。[1]
作为一种两性氧化物，二氧化锆因其良好的理化性质被广泛应用于各个领域，是一种重要的催化剂和载体材料。它同时具有Lewis酸中心和Lewis碱中心，且具有较高的热稳定性、较高的比质量和极高的硬度，是催化剂的良好载体，它的热 稳定性和化学稳定性都优于氢氧化铝和二氧化硅等传统的载体。在高温条件下，二氧化锆作为催化剂及催化剂载体具有良好的应用前景。[2]它也是发展迅速的特种陶瓷的重要原料，可用于生产高温结构陶瓷、电子陶瓷和生物陶瓷等。[3]
结构
自然界中以少见的斜锆石存在，为单斜晶系结构。高熔点的立方氧化锆也是二氧化锆晶型之一，自然界以等轴钙锆钛矿（(Zr,Ti,Ca)O2）少量存在，但多为人工合成，用作钻石的替代品。二氧化锆还有另外一种四方晶系晶型。这三者之间的转变温度受杂质影响很大，因此很难确定，大致可分常温是单斜结晶，1170℃时转为四角正方结晶，2370℃以上成为立方结晶。
二氧化锆可用作钻石的替代品