钇安定氧化锆

✍ dations ◷ 2025-11-15 17:58:23 #电化学,耐火材料,锆化合物

钇安定氧化锆 (英文:Yttria-stabilized zirconia, YSZ) 是一种陶瓷材料，借由添加氧化钇改变二氧化锆的相变态温度范围，产生室温下稳定的立方晶体及四方晶体。

纯氧化锆在室温为单斜晶相，温度上升至约1173℃时会转变成四方晶相，上升至2370℃时则转换成立方晶相，于2690℃变成液相。

单斜晶相(相变态温度:1173 °C)四方晶相(相变态温度:2370 °C)立方晶相(熔点/凝固点:2690 °C)液体

纯氧化锆从高温冷却至室温，经过相变态温度时正方晶转换成单斜晶，因其体积剧烈改变，造成烧结后的成品含有微裂缝，往往不堪使用。二氧化锆室温下不以立方晶相(萤石晶体结构)存在，但借由添加其他的氧化物，可大幅增加二氧化锆以立方晶相稳定存在的温度范围。参杂相安定剂的二氧化锆被称作稳定化氧化锆(stabilized zirconias).

除了氧化钇，氧化钙、氧化镁、二氧化铈、等也可以做为二氧化锆的相安定剂。

添加不同比例氧化钇的二氧化锆有其术语，英译如下:

因氧化钇含量而异，线膨胀系数大致为8-10 µm/m°C

二氧化锆添加氧化钇，以Y₂O₃置换部分Zr₂O₄，晶体保持电中性立方晶相而有 O2− 空位。由于热运动可促使 O2− 及空位迁移，钇安定氧化锆在高温具有离子导电性，电导率随温度上升而增加。利用钇安定氧化锆的材料特性，可做为固态氧化物燃料电池元件。

钇安定氧化锆(YSZ)硬度高且化学活性低，作为原料应用于:

Green, D.J.; Hannink, R.; Swain, M.V. (1989). . Boca Raton: CRC Press. ISBN 0-8493-6594-5.

高品质氧化锆粉体之应用页面存档备份，存于互联网档案馆

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