深化納米復(fù)合氧化鋯的應(yīng)用
納米級復(fù)合氧化鋯（釔穩(wěn)定氧化鋯VK-R30Y3,R30Y5,R30Y8）相比普通的復(fù)合氧化鋯粒徑更小，達(dá)到納米級別，其更高的附加使用價值及各種應(yīng)用市場規(guī)模正在被快速開發(fā)。下面介紹下納米復(fù)合氧化鋯的主要應(yīng)用領(lǐng)域。
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齒科材料
納米復(fù)合ZrO2可明顯提高陶瓷的室溫強(qiáng)度和應(yīng)力強(qiáng)度因子，從而使陶瓷韌性成倍提高。利用納米復(fù)合ZrO2制備的復(fù)合生物陶瓷材料具有較好的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、生物相容性，是一種很有應(yīng)用前景的復(fù)合型生物陶瓷材料，尤其在齒科材料和人工關(guān)節(jié)等方面。
氧化鋯增韌陶瓷作為一種新型精細(xì)陶瓷，具有良好的機(jī)械性能(斷裂韌性、強(qiáng)度、硬度等)、生物相容性和穩(wěn)定性、美觀性、熱導(dǎo)性和成形性，能很好解決常規(guī)全瓷冠材料強(qiáng)度和韌性不足的問題。其次，其作為一種優(yōu)良的生物惰性陶瓷，無論是作為口腔修復(fù)體還是植入體均表現(xiàn)出優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性能，完全滿足作為口腔修復(fù)材料的標(biāo)準(zhǔn)。
人工關(guān)節(jié)
ZrO2陶瓷于20世紀(jì)80年代中期開始應(yīng)用于人工關(guān)節(jié)，由于氧化鋯存在三種晶形，并且在晶形轉(zhuǎn)化的時候會引起體積，使材料容易發(fā)生開裂，產(chǎn)生裂紋，影響其作為人工關(guān)節(jié)的使用壽命。因此和齒類材料一樣，純的氧化鋯也不能作為人工關(guān)節(jié)材料使用。為了提高氧化鋯的穩(wěn)定性，通過熱處理和添加一些摻雜穩(wěn)定劑，如Y2O3、CeO2、MgO等，來穩(wěn)定其晶體結(jié)構(gòu)，使其在常溫下能保持四方相，增強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度。
最初的陶瓷人工關(guān)節(jié)并不完善，到目前為止已經(jīng)經(jīng)歷了四代工藝改進(jìn)，逐漸趨于完善。第四代人工陶瓷關(guān)節(jié)復(fù)合了氧化鋯等數(shù)種氧化晶體材料，其性能已較大幅度地優(yōu)越于第三代陶瓷關(guān)節(jié)，具有良好的韌性和強(qiáng)度，是目前應(yīng)用于臨床髖關(guān)節(jié)置換的最好的假體材料。
燃料電池
固體氧化物燃料電池用鋯基電解質(zhì)是SOFC中應(yīng)用最為廣泛，研究最多的電解質(zhì)材料。立方穩(wěn)定復(fù)合ZrO2基電解質(zhì)材料擁有極大的離子電導(dǎo)率，在高溫下、氧化和還原氣氛中保持良好的化學(xué)穩(wěn)定性，并且在很大的氧分壓范圍內(nèi)具有純的氧離子導(dǎo)電特性，同時具有很好的機(jī)械加工強(qiáng)度，可制作成致密膜電解質(zhì)，因此其滿足了固體氧化物燃料電池的幾乎所有要求，成為制備SOFC電解質(zhì)材料的首選，是固體氧化物燃料電池的核心部件。其電解質(zhì)材料為釔穩(wěn)定納米氧化鋯（YSZ），正極為YSZ表面鍍Ni等金屬，適用于中大型燃料發(fā)電項(xiàng)目。
氧傳感器
采用氧化鋯制成的傳感器有良好的導(dǎo)電性，在控制汽車尾氣、電廠鍋爐的燃燒上起到重要作用。氧化鋯式氧傳感器是基于氧化鋯固體電解質(zhì)的材料特性來檢測尾氣中氧濃度的，按檢測空燃比數(shù)值的范圍不同分為：窄型氧傳感器和寬型氧傳感器。氧化鋯式氧傳感器是目前最成熟，產(chǎn)量最大的一種氧傳感器。是汽車排放控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一。
耐火材料
由于氧化鋯的熔點(diǎn)高、導(dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)性能穩(wěn)定，所以常用做耐火材料。用納米氧化鋯制備的耐火材料優(yōu)勢更加顯著，耐高溫（使用溫度可達(dá)2200℃）、強(qiáng)度高、絕熱性能好、化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)，主要用于操作溫度在2000℃以上的環(huán)境中。
汽車尾氣凈化催化劑助劑
汽車尾氣凈化催化劑一般由三個部分組成：載體（董青石、氧化鋁）、助催化劑（納米涂層增大比表面積、同時作為儲氫材料）、催化劑（一般汽油車為鉑鈀銠等，柴油車為釩鎢鈦等）。其中鋯鈰固溶體復(fù)合氧化物材料作為助催化劑使用，是十分重要的涂層材料。
坩堝
在冶煉稀有、難熔貴金屬及合金時，由于需要加熱到較高溫度，一般材料難以滿足要求，采用氧化鋯制成的坩堝可加熱到2430℃，氧化鋯成為高溫條件下使用坩堝的首選材料。
特種刀具
陶瓷刀具在20世紀(jì)初期即有使用，但因其脆性局限其使用范圍。近年來，隨著納米復(fù)合氧化鋯復(fù)合材料的進(jìn)步，其韌性大幅改善。陶瓷刀從原有的航空航天等高科技領(lǐng)域開始擴(kuò)大到工業(yè)陶瓷刀具，現(xiàn)在，已廣泛應(yīng)用于日常生活領(lǐng)域中。氧化鋯可加工成各種刀具，在有傳統(tǒng)金屬刀具優(yōu)點(diǎn)同時，還具有不生銹、健康、耐磨等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為陶瓷鋼。
特種機(jī)械零部件
陶瓷材料的脆性限制了其應(yīng)用發(fā)展，納米陶瓷是解決陶瓷脆性一種非常重要的途徑。實(shí)驗(yàn)證明，可以利用ZrO2四方相相變?yōu)閱涡毕喈a(chǎn)生顯微裂痕和殘余應(yīng)力對陶瓷進(jìn)行增韌。當(dāng)ZrO2顆粒在納米級時轉(zhuǎn)變溫度可降到室溫以下。因此納米ZrO2能夠明顯提高陶瓷的室溫強(qiáng)度和應(yīng)力強(qiáng)度因子，從而使陶瓷韌性成倍提高。特種超韌型納米復(fù)合氧化鋯在軸承、軸套、閥球、殼體等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
光纖連接器陶瓷插芯
納米氧化釔穩(wěn)定氧化鋯粉體，因其優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和極高的精密度等，可以用來制備光纖連接器的稀土結(jié)構(gòu)陶瓷光纖插芯（精密針）和套筒，是光纖網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用面廣并且需求量最大的光纖無源器，是信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分。
移動終端產(chǎn)品
隨著5G、無線充電等新型傳輸方式的臨近，無線頻段越來越復(fù)雜，金屬機(jī)殼屏蔽將成為重大瓶頸。布局嚴(yán)格要求的5G天線，需要變換現(xiàn)有的金屬機(jī)殼材質(zhì)，陶瓷和玻璃都將成為可選方案。同時對于無線充電技術(shù)來講，金屬材料也是非常不友好的。因?yàn)槟壳按蠖鄶?shù)無線充電技術(shù)均采用電磁波原料，而金屬對于電磁波會造成干擾，使得充電效率大大降低。可替代材料有塑料、玻璃和陶瓷。塑料易有刮痕，玻璃易碎，陶瓷材料憑借其優(yōu)異的物理特性正逐步滲透到智能手機(jī)的外觀件領(lǐng)域。
除此之外，氧化鋯陶瓷由于其耐磨，親膚以及獨(dú)特的美感，非常適合應(yīng)用于智能穿戴設(shè)備，如智能手表、手環(huán)等。