锆溶胶 ：表白温度，无惧“烤”验，不负“热”爱 —— 致敬高温下每一“分”的坚守
作者：国装新材料 时间：2025-05-07
锆溶胶的特性：
锆溶胶是一种透明、胶状、含水合氧化锆的水性液体。锆溶胶具有粒子之间彼此独立，比表面积大，表面易附着，可加热凝胶固化或电解质凝胶固化，具有活性高、低温易烧结等特性。这些超微粒子呈一次粒子状态，比粉状颗粒更容易混合，具有使用方便、成膜性好、粘接性强等优点，经干燥和热处理后可形成高强度、高韧性、高折射率、低热导率，以及具有优异离子传导性和化学稳定性的陶瓷薄膜。
主要技术指标：
外 观：无色透明
粘 度：10 ∽ 1000 mPa•s
pH值：2 ∽ 4
固含量：30 ∽ 50 %（100℃条件）
氧化锆含量：15 ∽ 25 %
粒 径：10 ∽ 100 nm
晶化温度：900 ∽ 1100℃
热力参数：满足2700℃驻点烧蚀率20-100μm/s，导热系数≯2.5W/(m.K)，热
膨胀系数≯10X10⁻⁶/K
锆溶胶物理化学性能：
1、首先，锆溶胶具有极高的耐高温性能，氧化锆熔点为2700℃,能够在高温环境下保持稳定的化学和物理性质，这使得它在耐火材料、高温催化剂等领域具有广阔的应用前景。
2、其次，锆溶胶还表现出优异的耐腐蚀、耐磨损和抗氧化性能，这些特性使得它在化工设备、海洋工程等领域中能够长时间抵御恶劣环境的侵蚀。
3、此外，锆溶胶还具备优良的热稳定性、光学性能、机械性能以及生物相容性。这些特性使得它在电子材料、光学材料、生物医学陶瓷等领域中展现出巨大的应用潜力。例如，在电子材料领域，锆溶胶可作为高性能的介电材料或电极材料;在光学材料领域，其高透明度和低散射特性使其成为制备高质量光学元件的理想选择;在生物医学陶瓷领域，锆溶胶的生物相容性使得其可用于制备人工关节、牙齿等。
锆溶胶的应用：
1、氧化锆薄膜
氧化锆膜可广泛用作分离膜、燃料电解质膜、高反射率薄膜以及不锈钢表面的保护涂层等。ZrO₂薄膜的制备方法很多，其中溶胶-凝胶工艺因其制备方法简单、价格适宜、利用率高等优势，成为制备氧化锆薄膜的首选方法。世界各地的研究文献显示利用溶胶-凝胶工艺制备二氧化锆薄膜，一般选择有机锆醇盐作为原料制备二氧化锆溶胶，但是该原料的价格昂贵，制得的溶胶稳定性差，制备工艺繁琐，这在一定的程度上限制了氧化锆薄膜的应用。目前，制备性能优异的陶瓷涂层材料要求所用的溶胶有一定的稳定性和黏度，且胶粒要分布均匀，有利于成膜。在近期的研究中，研究者们对粒径大且稳定性好的SiO₂溶胶多有研究，对 ZrO₂溶胶的制备及应用研究报道并不广泛，因而研究制备稳定的锆溶胶，对制备性能好、应用广泛的薄膜材料等有意义重大。
2、氧化锆纤维
作为陶瓷、金属、塑料等多种基体的增强剂，ZrO₂纤维在工业和军事等领域有着重要的应用前景，如用于制备高强绝热玻璃、高温过滤材料、导弹和火箭发动机内衬用高温稳定绝热材料等。
3、气凝胶
氧化锆气凝胶材料就因其较好的隔热性能，同时优异的力学性能的特点，用作导弹及航天飞行器的高速长时间飞行的隔热材料。
4、连续纤维增韧陶瓷基复合材料
用作连续纤维增韧陶瓷基复合材料液相前驱体浸渍料。
5、其他领域应用
氧化锆力学性能优异，可耐高温，有良好的光学和热学性能，在功能陶瓷材料、结构陶瓷材料、高温燃料电池、以及催化剂等领域有广阔的应用前景。在酸碱溶液中都能够展现良好的稳定性，pH 应用范围为1∽14，对碱溶液以及许多酸性溶液（ 热浓 H₂SO₄、HF及H₃PO₄除外） 都具有足够的稳定性。性能优异的氧化锆溶胶能弥补硅胶和有机聚合物色谱填料的某些缺点，因此在生物化学、医药等领域拥有重要的应用价值。锆溶胶还可用作油漆耐水化剂、涂料硬化剂、树脂交联剂、金属表面和纤维处理剂、催化剂等，具有广阔的应用前景。ZrO₂具有良好的光学性能，是人造宝石的主要原料和光学透镜的添加剂。高纯 ZrO₂作为真空镀膜材料用于矫正因多层膜涂料所引起的摄影机透镜的色散，以及用于防止眼镜片的不规则反射。也用于干式静电复印机及各种测量仪器的透镜、装璜结晶玻璃和耐热玻璃等。
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