【谈由来】作为起分散和研磨物料作用的介质球_氧化锆珠（氧化锆球）
2023-09-11
氧化锆分子式为ZrO2，英语单词为Zirconia 或者Zirconium Oxide，纯氧化锆主要以三种形体存在，单斜晶系（m-ZrO2）、四方晶系（t-ZrO2）、正方晶系（c-ZrO2）。这三中形体在不同的温度下可以相互转变，小于1300℃下是以单斜晶系存在。单斜晶系因晶胞本身的结构受外力的作用下体系很不稳定；四方晶系和正方晶系的晶格结构却相当的稳定。
氧化锆珠（氧化锆球）
作为起分散和研磨物料作用的介质球--氧化锆珠(或氧化锆球)就得解决在通常使用温度范围内（0-80℃）的单斜晶系转变成四方晶系的问题，掺杂碱土和稀土氧化物是一种有效的方法，这样就出现了不同的稳定剂，如氧化钇、氧化铈、氧化镁和氧化钙等。实践证明，氧化钇和氧化铈稳定的氧化锆珠是较理想的研磨介质，具有较高的断裂强度和耐磨性。
不同的稳定剂、同一种稳定剂不同的量所稳定的氧化锆，晶相结构都不一样。下面列出常见的几种晶相的氧化锆。
一、全稳定的氧化锆FSZ(Full Stabilized Zirconia)：
加8%摩尔比的氧化钇或15%摩尔比的氧化钙可得到正方晶相氧化锆，因此体系不会转变，故称为全稳定的氧化锆FSZ(Full Stabilized Zirconia)，或称正方相氧化锆。主要用作人工宝石、感应头、耐火材料和颜料等。
二、部分稳定的氧化锆PSZ(Partical Stabilized Zirconia)：
单斜相和正方相呈现这种结构。因其具有的导热性而通常被用于加热和导热材料。
三、四方相氧化锆TZP(Tetragonal Zirconium Polycrystal) 或TTZ(Tetragonal Toughened Zirconia)：
加3%摩尔比的氧化钇或约12%摩尔比的氧化铈成为四方晶相氧化锆，此晶相的产品特别适合作研磨材料。如耐诺氧化锆珠NanorZr-95(密度≥6.0kg/dm3)，NanorZr-80（密度≥6.2kg/dm3)和耐诺氧化锆球(NanorZr-95B)，因它们具有较高的耐压强度和较低的磨耗率而成为研磨介质的产品。
为了更清楚的缕清什么是氧化锆珠，有必要将现市场上其它产品列出，以作比较。
一、硅酸锆(Zircon or Zirconium Silicate)：
硅酸锆可以看作是一种复合氧化物，由相同摩尔比的氧化硅和氧化锆组成，分子式为ZrSiO4。比重约为4.0kg/dm3，维氏硬度约为1000kgf/mm2。硅酸锆珠因其中等的密度和硬度，优良的耐磨性和价格比氧化锆珠便宜而被普遍的使用。
按珠子定相工艺来说分烧结和电熔法两种。由锆英砂作原料的经烧结做出来的珠子是以一致的微观结构体现，其代表产品是耐诺硅酸锆珠NanorZr-64；后者是以氧化锆粉和氧化硅粉熔融混合而成，微观结构是以氧化锆晶体和氧化硅玻璃体分别存在，同时空腔珠不能避免也是此工艺的一缺陷。
由于历史的原因，很多人把硅酸锆珠误称为氧化锆珠，而把其称作锆珠是一种简称；当然也有人把氧化锆珠简称为锆珠，混乱就此产生。
二、锆铝复合材料(ZrO2 & Al2O3 Complex Ceramic)：
氧化锆和氧化铝按不同的摩尔比组成氧化物的复合材料，按两者比例的多寡分锆增韧氧化铝和铝增韧氧化锆，磨介的代表产品是耐诺复合锆珠NanorZr-30和NanorZr-85；这两种珠子的产生主要从改善材料的性能和降低成本来考虑，但不是实际意义上的氧化锆珠或纯锆珠。
如何辩别氧化锆珠的真伪和选择高质量的氧化锆珠，除了注重研磨介质的外型、表面光泽、密度和耐压强度的物理表征外，还要跟踪使用后珠子的状况，表面粗糙、变形严重的珠子应尽快更换。
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