纳米ZrO2应用研究进展

纳米ZrO_2因其特殊的理化性能被广泛应用于材料、医学等多个领域。综述了ZrO_2在催化治污、药物载体、高性能材料和氧传感器等领域的应用研究进展;展望了纳米二氧化锆的发展前景,开发性能优异、应用范围广泛的复合型纳米ZrO_2材料及其高效生产工艺有助于进一步拓展其应用前景和商业化推广。     

ZrO2陶瓷纤维制备及性能研究

通过挤压法制备ZrO_2陶瓷纤维；采用参量变换法研究了PVA和甘油含量分别对纤维密度和收缩率的影响；并且对ZrO_2纤维的前躯体进行热重(TG)和差热(DTA)分析,对ZrO_2纤维进行扫描电镜(SEM)分析。且在实验中用溶胶取代粘结剂制备纤维,提高了纤维密度。     

KIO_3-CsIO_3赝二元系相图的研究

本文用X射线物相分析和差热分析法研究了KIO_3-CsIO_3赝二元系。在高温时它们形成连续固溶体,并能亚稳到室温。在室温长期搁置(半年以上)会完全分解,形成spinodal型分解的相图。用X射线粉末法测量了此连续固溶体的点阵常数随成分的变化。     

Ni-Co/ZrO2复合镀层的制备与研究

采用超声波辅助电沉积方法,在氨基磺酸盐镀液中制备了Ni-Co合金镀层与Ni-Co/ZrO_2复合镀层。研究了电沉积两种镀层的电化学行为,并测试了两种镀层的性能。结果表明:纳米ZrO_2微粒的加入,降低了电沉积体系的极化度,使电沉积更容易进行;与Ni-Co合金镀层相比,NiCo/ZrO_2复合镀层具有更高的纳米压痕硬度、弹性模量、硬模比,以及更优异的减摩性能。     

单斜相与四方相混合晶相组成ZrO2负载镍催化剂催化顺酐选择性加氢

通过调控水热法制备条件制备同为单斜相和四方相混合晶相组成、但织构性质和表面结构性质不同的两种ZrO_2载体,采用浸渍法制备镍质量分数为10%的Ni/ZrO_2催化剂,考察不同反应温度[(150～240)℃]和氢气压力[(3～7)MPa]条件下两种ZrO_2载体负载镍催化剂的顺酐加氢性能。采用XRD、H_2-TPR、H_2-TPD和拉曼光谱等对催化剂进行表征。结果表明,与镍物种发生较强相互作用的ZrO_2负载镍催化剂具有较高的■键加氢活性与选择性,几乎没有■加氢活性,在所考察的反应温度和反应压力范围,催化剂上丁二酸酐选择性均高于95.1%,γ-丁内酯选择性均低于4.9%。与之不同,与镍物种发生较弱相互作用的ZrO_2负载镍催化剂具有较弱的■键加氢活性,然而,该催化剂表现出一定的■加氢活性,并且其■加氢活性随反应温度或反应压力的提高而显著提高。在反应温度240℃、氢气压力5 MPa条件下,γ-丁内酯选择性高达60.6%。推测晶相组成相似的两种ZrO_2载体负载镍催化剂明显的■加氢性能差异与其表面结构性质不同有关。     

ZrO2/Mo-MCM-41中孔分子筛催化2-甲氧基萘乙酰化反应的研究

在水热条件下制备了Mo-MCM-41中孔分子筛,以Zr(SO4_)_2·4H_2O为锆源,用浸泡和研磨两种方式制得ZrO_2/Mo-MCM-41催化剂。通过XRD、FT-IR、NH3-TPD及N2吸附-脱附技术对合成的材料进行了表征。结果表明:合成的中孔分子筛催化剂具有良好的中孔结构;在通过浸渍的方式制得的ZrO_2/Mo-MCM-41中孔分子筛中,ZrO_2分散于中孔分子筛的孔道内,在Mo-MCM-41分子筛外表面没有发现ZrO_2的结晶体;在通过研磨方式制得的ZrO_2/Mo-MCM-41中孔分子筛,ZrO_2仅存在于Mo-MCM-41分子筛的外表面;Mo原子没有进入分子筛骨架的内部,而是以氧化物的形式存在于分子筛表面。将合成的ZrO_2/Mo-MCM-41用于催化2-甲氧基萘的乙酰化反应,反应结果与SO42-/ZrO_2、HY及HZSM-5相比,以浸泡方式制得的ZrO_2/Mo-MCM-41中孔分子筛表现出良好的催化活性和对目的产物高的选择性。     

ZrO2—SiO2—Al2O3系复相陶瓷制备及其耐磨性试验研究

利用等离子分解锆英石（PDZ）和锆英粉与Al2O3反应烧结制备了ZiO2-SiO2-Al2O3系复相陶瓷。利用XRD、SEM、反光显微镜、显微硬度计等测试手段，对烧成试样的物相组成、显微结构、显微硬度、气孔状况及耐磨性进行了测试分析与讨论。研究结果表明：含镁助剂的加入促进了反应烧结；由PDZ制备的试样的性能优于锆英粉原料的试样：较佳的原料配比为No.4即Al2O3:PDZ=3:1，其耐磨性优于氧化铝质研磨体，适宜的烧成温度范围是1580℃－1600℃。     

声催化剂ZrO2的制备及其声催化降解噻虫嗪的研究

将合成的新型声催化剂ZrO_2进行表征,进而以ZrO_2为声催化剂降解噻虫嗪水溶液。通过紫外可见光谱法,考察了声催化剂用量、超声波照射时间、催化剂循环使用次数以及无机氧化剂的加入等因素对声催化降解噻虫嗪的影响,确定了最佳反应条件,并得到了较好的降解效果(83%)。因此,用无机氧化剂辅助ZrO_2的声催化降解技术是一种处理噻虫嗪废液较有效的方法。     

马氏体相变与ZrO2增韧陶瓷

利用ZrO_2增韧陶瓷机理很大程度上是通过四方相ZrO_2(t—ZrO_2)转变成单斜相ZrO_2(m—ZrO_2)马氏体相变来实现的,而马氏体相变这一概念最早源于金属材料学中.本文旨在通过较深入地了解马氏体相变内容达到有助于研究ZrO_2增韧陶瓷之目的.     

机械轴承表面电沉积制备Co-W/ZrO2复合镀层

采用电沉积技术在GCr15轴承钢板表面制备了Co-W/ZrO_2复合镀层,并研究了纳米ZrO_2微粒的质量浓度对镀层性能的影响。研究发现:随着纳米ZrO_2微粒的质量浓度的增加,镀层的沉积速率和厚度增大;加入纳米ZrO_2微粒,有利于细化镀层晶粒,改善镀层的耐磨性;当纳米ZrO_2微粒的质量浓度为12 g/L时,镀层表面均匀、致密,孔隙率低,具有较好的性能。     

BET理论在ZrO2粉体微观表征中的应用

采用催化化学领域常用的固体BET比表面分析，结合电镜、颗粒分析等手段，对不同ZrO2粉体的晶粒大小、形貌、团聚状况及烧结性进行了分析和探讨，并从N2吸附、脱附的各种曲线来表现其微观形态。     

ZrO_2纤维-ZrO_2微粉-Si_3N_4基陶瓷复合材料的研究

采用高速搅拌、超声分散的湿法混合工艺制备出无规则取向ZrO2短纤维热压Si3N1陶瓷复合材料。对复合材料的强度及韧性进行了研究，采用TEM技术对材料的微观结构进行了分析。     

ZrO2陶瓷的离子导电性及其应用

本文地稳定ＺｒＯ２的导电原理：纯ＺｒＯ２陶瓷中加入ＣａＯ或Ｙ２Ｏ３等稳定剂，使单斜或上方ＺｒＯ２转变成具有氧离子空穴的萤石结构，ＺｒＯ２导电性是通过它的空穴移动的。其中影响它的导电性主要是稳定剂的添加数量和种类，利用ＺｒＯ２的离子导电性可做成氧传感器，固体燃料电池等，它们的工作原理是把ＺｒＯ２作为电解质，通过两边氧压差产生电动势。     

ZrO_2膜中的应力

用射频溅射制备了ZrO2 膜 ,发现膜呈压应力剥落 ,用X射线衍射分析了薄膜中的应力 ,提出了避免剥落的对策。     

低压条件下纳米氧化锆的水热结晶合成

本文采用水热结晶法研究了在较低压力下纳米氧化锆粉体的制备和性质。制备出了结晶完整、分散性良好、粒度约为十几纳米的超细氧化锆粉体。用XRD、TEM等测试方法对晶相组成、晶粒粒度、晶貌特征等与水热结晶温度及保温时间的关系进行了研究。并对单斜相氧化锆和四方相氧化锆的晶粒形成过程进行了讨论。     

ZrO_2增韧Al_2O_3－硼化物陶瓷性能研究

本文对原料配方研制的ＺｒＯ_２增韧Ａｌ_２Ｏ_３－硼化物陶瓷进行性能测试，并进行分析研究，得出了该陶瓷所具有的性能结论。     

SiO_2和ZrO_2晶型对钒-硅酸锆生成的影响

利用预烧法研究了不同ＳｉＯ２和ＺｒＯ２晶型对钒—硅酸锆生成的影响,样品用ＸＲＤ进行了表征并根据衍射峰强度估算了硅酸错的生成份数。结果发现方石英具有较强的反应能力,有促进反应生成硅酸锆的作用。由本次实验结果无法比较不同ＺｒＯ２晶型的反应能力。     

助烧剂Y2O3对ZrO2（Y—TZP）—Si3N4系统中ZrO2相组成的影响

本文研究了助烧剂Ｙ２Ｏ３对ＧＰＳＺｒＯ２（３ｍｏｌ％Ｙ－ＴＺＰ）－Ｓｉ３Ｎ４系统中ＺｒＯ２相结构的影响。研究结果表明：ＺｒＯ２（Ｙ－ＴＺＰ）－Ｓｉ３Ｎ４系统中不添加Ｙ２Ｏ３助烧剂,ＺｒＯ２相组成主要以ｍ－ＺｒＯ２形式存在,并有少量氮稳定ＺｒＯ２;ＺｒＯ２（Ｙ－ＴＺＰ）－Ｓｉ３Ｎ４系统中添加５ｗｔ％Ｙ２Ｏ３助烧剂,ＺｒＯ２相组成为ｃ－ＺｒＯ２、不能相变的过稳定ｔ－ＺｒＯ２。     

ZrO2陶瓷粉体的制备及其应用现状

简要叙述了ＺｒＯ２陶瓷的基本性能，ＺｒＯ２粉体的制备方法，介绍了在ＺｒＯ２在陶瓷及其它工业领域的广泛应用，并具有广阔的市场前景。     

胶粒聚集程度对ZrO2—MgO超细粉末团聚状态的影响

依据共沉淀过程的动力学分析,研究了共沉淀反应最初阶段胶粒的聚集程度与粉末团聚状态之间的关系。实验结果表明:粉末中的团聚体起源于沉淀反应过程,胶粒的聚集程度决定着粉末的团聚状态。因而,可以通过控制胶粒的聚集特征来控制粉末的团聚状态。根据实验,提出了用以表征粉末中团粒聚集特征的聚集系数的概念。