氧化锆

氧化锆

中文名称氧化锆
中文同义词氧化锆空心球 ,钙稳定 (电熔);氧化锆空心球 ,钙稳定 (化学);氧化锆空心球,氧化钙稳定;氧化锆空心球;氧化锆布,氧化钇稳定;氧化锆(IV), 99.5% (METALS BASIS EXCLUDING HF), HF;氧化锆(IV), 99.7% (METALS BASIS EXCLUDING HF), HF;氧化锆(IV) OXIDE, YTTRIA STABILIZED, 99.95% (METALS BASISEXCLUDING HF);二氧化锆
英文名称Zirconium dioxide
英文同义词Zirconium(IV) oxide, Puratronic (metals basis);Zirconium(IV) oxide, Spectrographic Grade, 99.96% min (metals basis);Zirconium(IV) oxide, 99% (metals basis excluding Hf);Zirconium(IV) oxide, 99.7% (metals basis excluding Hf), Hf <75ppm;Zirconium(IV) oxide, 99+% (metals basis excluding Hf), HfO2 2%;Zirconium(IV) oxide, 99.5% (metals basis excluding Hf), Hf <100ppm;Zirconium(IV) oxide, 20% in H2O, colloidal dispersion;Zirconium(IV) oxide, Puratronic(R), 99.978% (metals basis)
CAS号1314-23-4
分子式O2Zr
分子量123.22
EINECS号215-227-2
相关类别无机化合物;电子化学品;锆氧化物;无机颜料;颜料;镀膜材料;Cw无机功能材料;无机化工产品;无机盐;Cp钼、钛、钨、钒、锆;稀有金属;催化和无机化学;通用试剂;;氧化物;无机化工-无机盐;有机化工原料类;无机化工原料;化工中间体;化工产品-有机化工;有机化工原料;常规氧化物粉体-二氧化锆;化工产品;氧化物-氧化锆;材料中间体及助剂;纤维;无机粉体;化工材料;金属粉末;稀土氧化物;化工原料;单质;无机化工原料;食品添加剂;其他化学品;Inorganics;40: Zr;Catalysis and Inorganic Chemistry;Materials Science;Nanomaterials;Nanoparticles: Oxides, Nitrides, and Other CeramicsChemical Synthesis;Nanopowders and Nanoparticle Dispersions;Oxides;ZirconiumMetal and Ceramic Science;ZirconiumNanomaterials;Biocompatible CeramicsMaterials Science;Biocompatible/Biodegradable Materials;metal oxide;40: Zr;Biocompatible Ceramics;and Other Ceramics;Biomaterials;Catalysis and Inorganic Chemistry;Chemical Synthesis;Materials Science;Metal and Ceramic Science;Nanoparticles: Oxides;Nanopowders and Nanoparticle Dispersions;Nitrides;Zirconium;construction;Pyridines;化工中间体;化学试剂;电子材料
Mol文件1314-23-4.mol
结构式氧化锆 结构式

氧化锆 性质

熔点2700 °C(lit.)
沸点5000 °C(lit.)
密度5.89 g/mL at 25 °C(lit.)
闪点5000°C
溶解度不溶的
形态粉末
颜色白色
比重5.89
PH值4-5
电阻率 (resistivity)2.3 × 10*10 (ρ/μΩ.cm)
水溶解性insoluble
晶体结构Monoclinic; Tetragonal; Cubic
Merck14,10180
暴露限值ACGIH: TWA 5 mg/m3; STEL 10 mg/m3
NIOSH: IDLH 25 mg/m3; TWA 5 mg/m3; STEL 10 mg/m3
Dielectric constant12.5(0.0℃)
稳定性稳定的。
InChIKeyRVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N
CAS 数据库1314-23-4(CAS DataBase Reference)
NIST化学物质信息Zirconium dioxide(1314-23-4)
EPA化学物质信息Zirconium oxide (1314-23-4)

氧化锆 用途与合成方法

氧化锆,又称二氧化锆(ZrO2),是一种耐高温、耐腐蚀、耐磨损而且具有优良导电性能的无机非金属材料,ZrO2除传统应用于耐火材料和陶瓷颜料外,还应用于在电子陶瓷、功能陶瓷和结构陶瓷等高科技领域。氧化锆具有良好的化学性质。它是一种弱酸性氧化物,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。用ZrO2制成的坩埚可熔炼钾、钠、铝和铁等多种金属。它对硫化物、磷化物等也是稳定的。许多硅化物的熔融物及矿渣等对烧结ZrO2亦不起作用。氧化锆珠可用于非金属矿业造纸重钙,油漆涂料、油墨,电子材料、锂铁电池,磁性材料,纺织染料,医药等行业的超细研磨与分散。
氧化锆具有优异的耐高温性能,熔点高达2700℃,即使加热到1900℃也不会与熔融的铝、铁、镍、铂等金属以及硅酸盐和酸性炉渣等发生反应,所以用氧化锆材料制作的坩埚能成功地熔炼铂、钯、钌、铯等铂族贵金属及其合金。
氧化锆坩埚
氧化锆耐火纤维是高档耐火材料的一种,具有比氧化铝纤维、莫来石纤维、硅酸铝纤维等更高的使用温度和更好的隔热性能,并且高温化学性质稳定、耐腐蚀、抗氧化、不易挥发、无污染。
氧化锆作为耐火材料主要用在大型玻璃池窑的关键部位。将氧化锆熔融、吹制后得到大小不同的氧化锆空心球,制备各种高级隔热砖。
国内主要生产厂家有洛阳耐火材料研究院。

(1)氯氧化锆母液的配制:将3.53Kg的氧氯化锆溶于10L硝酸和盐酸的 混合酸(其中硝酸根离子与氯离子的物质的量比为1.5:1)中,配制10L氯氧化 锆母液。得到的氯氧化锆母液中含有100g/L的锆、3.53g/L的铪、0.18g/L的铁、 0.20g/L的钙、0.10g/L的镁、0.16g/L的硅以及0.36g/L的钛。氯氧化锆母液中氢 离子浓度为5mol/L。

(2)有机多元萃取剂的配制:按体积分数比,将20%的TOPO、10%的 Cynex272以及70%的磺化煤油混合均匀,配制20L有机多元萃取剂。

(3)酸化:将10L氢离子浓度为5mol/L的硝酸和盐酸的混合酸(其中硝 酸根离子与氯离子的物质的量比为1.5:1)加入到上述20L有机多元萃取剂中进 行酸化处理,除去水相,得到上述20L酸化后的有机多元萃取剂。酸化时间为 5min,酸化级数为2级。

(4)萃取:将10L上述氯氧化锆母液加入到上述20L酸化后的有机多元萃 取剂中进行萃取,得到20L含锆萃取物和10L含铪萃余液,萃取时间约为15min, 萃取级数为3级。

(5)洗涤:将6.7L氢离子浓度为3mol/L的盐酸与硝酸的混合酸(其中硝 酸根离子与氯离子的物质的量比为2:1)加入到20L含锆萃取物中,除去水相得 到20L洗涤除杂后的含锆萃取物。萃取时间约为15min,洗涤级数为3级。

(6)反萃:将20L的0.5mol/L盐酸溶液加入到20L洗涤除杂后的含锆萃取 物中,得到20L含锆反萃取液和20L有机反萃取相。反萃温度为90℃,反萃时 间为20min,反萃级数为3级。

(7)有机反萃取相除杂,有机多元萃取剂回收:将6.7L的1mol/L硝酸溶 液加入到20L有机反萃取相中,除去有机反萃取相中杂质,使有机反萃取相中 的有机多元萃取剂循环利用。有机相除杂级数为2级。

(8)氨沉:将分析纯氨水加入到上述含锆反萃取液中,同时边搅拌边加入 聚乙二醇20g,得到氢氧化锆沉淀。氨水沉锆的温度为90℃,加入氨水调节pH 值为12。

(9)灼烧:将氢氧化锆用水洗涤,经马弗炉灼烧,灼烧温度为950℃,灼 烧时间为2h,得到氧化锆。

化学性质 
白色无定形粉末。无臭、无味。 不溶于水,溶于热浓氢氟酸、硫酸。
用途 
用于制金属锆和锆化合物、制耐火砖和坩锅、高频陶瓷、研磨材料、陶瓷颜料和锆酸盐等
用途 
可作为高效的高温隔热材料。
用途 
可用于制造结构陶瓷和功能陶瓷以及人造宝石等
用途 
用作高纯试剂及红外线光谱带的光源,也用于高纯锆盐的制备
用途 
大量用于制造耐火材料、研磨材料、陶瓷颜料和锆酸盐等
用途 
主要用于压电陶瓷制品、日用陶瓷、耐火材料及贵重金属熔炼用的锆砖、锆管、坩埚等。也用于生产钢及有色金属、光学玻璃和二氧化锆纤维。还用于陶瓷颜料、静电涂料及烤漆。用于环氧树脂中可增加耐热盐水的腐蚀。
用途 
白热煤气灯罩、搪瓷、白色玻璃、耐火坩埚等的制造。X射线照相。研磨材料。与钇一起用以制造红外线光谱仪中的光源灯,厚膜电路电容材料,压电晶体换能器配方。纳米级氧化锆用作抛光剂、磨粒、压电陶瓷、精密陶瓷、陶瓷釉料和高温颜料的基质材料。高纯4N级用作特种玻璃和光学纤维,高折射电镜的玻璃片和节能光源的添加剂。
用途 
用于原子能工业,国防工业,电子元件,陶瓷色剂,耐高温材料等
生产方法 
氯氧化锆热解法锆英石与烧碱在650℃熔融,热水浸出熔融体,硅呈硅酸钠形态与锆酸钠分离。再用硫酸处理,得硫酸锆溶液,进一步除杂质后加氨水,沉淀出氢氧化锆。加盐酸溶解氢氧化锆,得到氯氧化锆,经蒸发浓缩、冷却结晶、粉碎、焙烧,即得二氧化锆成品。其
ZrSiO4+4NaOH→Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O
Na2ZrZrO3+Na2SO4→Zr(SO4)2+Na2SO4+3H2O
Zr(SO4)2+4NH3?H2O→Zr(OH)4↓+2(NH4)2SO4
Zr(OH)4+2HCl+5H2O→ZrOC12?8H2O
ZrOC12?8H2O→ZrO2+2HCl+7H2O
生产方法 
氯氧化锆热解法。反应方程式:
ZrSiO4+2Ca(OH)2 →CaSiO3+CaZrO3+2H2O↑
CaZrO3+4HCl+6H2O→ZrOCl2 8H2O+CaCl2
ZrOCl2·8H2O→ZrO2+2HCl+7H2O
焙烧。锆英石精矿:钙质石灰=1:(1.6~1.3),每批投料锆石英100kg、钙质石灰160kg混合得260kg,于1150℃焙烧5h,得焙砂。
、预浸出。将上述焙砂用不同浓度的循环预浸液三段逆流浸出,第一次用含[Ca2+]35~40 g/L、[Cl-]{T浓度2~2.3mol/L的第三段预浸液调节矿浆浓度为30%~35%,常温下浸出0.5h。第二次和第三次用下述(4)洗锆后的母液配成含[Ca2+]25~30g/L、[Cl-]{T3~3.2mol/L的溶液,调节矿浆浓度为30%,常温下浸出1~1.5h,浸出终点酸度0.2~0.3mol/L。
高酸浸出。将(2)所得浸出渣用含[Ca2+]15~20g/L、[Cl-]{T9.5~10mol/L溶液,经固液比分别为1:(3.5~4)和1.3~3.2温度为95℃的条件下,逆流浸出1h,然后将溶液与残渣分离。
沉淀棉出氯氧化锆、净化。用晶体净化过程副产的盐酸洗涤液和煅烧过程收集的冷凝液加入到(3), 直接沉淀出碱式氯氧化锆。沉淀条件为:酸度盐酸5.0~8.5mol/L,常温,0.5~8h。净化系将沉淀析出的氯氧化锆晶体与母液分离,用纯盐酸充分洗涤,至氯氧化锆含铁小于0.0005%。
煅烧。将净化的氯氧化锆放入煅烧炉中煅烧,条件800~950℃,2.5~3。
碳酸锆分解法。反应方程式:ZrOCl2+CO(NH2)2+7H2O→Zr(OH)2CO3·4H2O+2NH4Cl
Zr(OH)2CO3·4H2O→ZrO2+CO2+H2O
配制初始溶液:ZrOCl2 0.01mol/L、CO(NH2)2 0.50mol/L、甘油2.5%, pH值(2.5±0.1),调整pH值后溶液应无沉淀产生。将此溶液放入(85±1)℃的油浴中陈化,约30min后溶液开始混浊,然后逐渐加重,继续陈化至5h。陈化期结束后用流动的冷水(15℃以下)或冰水将陈化液迅速冷却至15℃以下,得到碱式碳酸锆溶胶。
从碱式碳酸锆溶胶中离心分离出沉淀物,用水洗涤,离心,反复5次。将洗净的沉淀物放入高温炉中加热至850℃(升温速率约10℃/min),在此温度下保温2h,降温,冷却后取出,即得二氧化锆颗粒。
生产方法 
溶胶-凝胶法在锆的醇盐如ZrO(C3H7)4中加人醇和水,再加入酸作催化剂进行混合,开始进行加水分懈反应,最后形成溶胶,然后进行聚合反应成为凝胶。该凝胶为黏稠的液体,选择适当的黏度进行干燥纺丝,纤维化成一次纤维。进一步在500~1000℃高温下加热,进行无机化处理,制得氧化锆纤维产品。

安全信息

危险品标志Xi
危险类别码36/37/38
安全说明26-36/37-39-36
海关编码28256000

MSDS信息

提供商 语言
英文
英文
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中文
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更新日期产品编号产品名称CAS号包装价格
2024/01/1940124氧化锆(IV), 20%水胶体分散液
Zirconium(IV) oxide, 20% in H{2}O, colloidal dispersion
1314-23-4500g497元
2024/01/1940124氧化锆(IV), 20%水胶体分散液
Zirconium(IV) oxide, 20% in H{2}O, colloidal dispersion
1314-23-42.5kg1709元
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