發(fā)展5G寫(xiě)入了《中國(guó)制造2025》、“十三五 規(guī)劃”等，5G時(shí)代將加速來(lái)臨。業(yè)內(nèi)人士表示金屬對(duì)信號(hào)屏蔽強(qiáng)，預(yù)計(jì)5G時(shí)代陶瓷和玻璃將成為終端結(jié)構(gòu)件主流。行業(yè)公司在5G啟動(dòng)前期紛紛加大氧化鋯結(jié)構(gòu)件投資，項(xiàng)目投產(chǎn)后將大幅提振高端氧化鋯需求。深入了解一下這個(gè)可以把我們帶入5G時(shí)代的關(guān)鍵性材料：納米復(fù)合二氧化鋯。

納米復(fù)合氧化鋯概述

二氧化鋯是一種具有高熔點(diǎn)(～2700℃)和高沸點(diǎn)、導(dǎo)熱系數(shù)小、熱膨脹系數(shù)大、耐高溫、耐磨性好、抗蝕性能優(yōu)良的金屬氧化物材料。納米級(jí)二氧化鋯粉體材料因具有納米特性而有許多重要的用途。用納米氧化鋯制造的精細(xì)陶瓷在不同條件下具有某些獨(dú)特的性能,如常溫下為絕緣體,高溫下則具有導(dǎo)電性、敏感特性、增韌性等。

氧化鋯在不同條件下有三種不同的晶型存在：立方相(c-ZrO2)，密度6.27g/cm3，四方相(t-ZrO2)，密度6.10 g/cm3和單斜相(m-ZrO2)，密度5.65 g/cm3。以上3種晶型存在于不同的溫度范圍，并可以相互轉(zhuǎn)化。它們分別在2643 K以上、1443~2643 K之間和小于1443 K溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定。

其相互間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：

天然ZrO2和用化學(xué)法得到的純ZrO2屬于單斜晶系。單斜晶型與四方晶型之間的轉(zhuǎn)變伴隨有7%左右的體積變化。加熱時(shí)由單斜ZrO2轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆?span style="font-family:" times="" new="" roman";"="">ZrO2，體積收縮，冷卻時(shí)由四方ZrO2轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡?span style="font-family:" times="" new="" roman";"="">ZrO2，體積膨脹。但這種收縮與膨脹并不發(fā)生在同一溫度，前者約在 1200℃，后者約在1000℃。由于晶形的轉(zhuǎn)變產(chǎn)生體積變化，會(huì)造成開(kāi)裂，因此單純的ZrO2沒(méi)有多大的工程價(jià)值。因此，實(shí)際中廣泛應(yīng)用的氧化鋯材料一般是添加適當(dāng)穩(wěn)定劑，如Y2O3、MgO、CaO、CeO2、I2O3等其他稀土氧化物制備的復(fù)合氧化鋯。穩(wěn)定劑的添加可以降低c-ZrO2向t-ZrO2轉(zhuǎn)變與t-ZrO2向m-ZrO2的相變溫度，使高溫穩(wěn)定的c-ZrO2和t-ZrO2相也能在室溫下穩(wěn)定或亞穩(wěn)定存在，形成無(wú)異常膨脹、收縮的立方、四方晶型的穩(wěn)定氧化鋯（FSZ）和部分穩(wěn)定氧化鋯（PSZ）。最常見(jiàn)的是釔穩(wěn)定氧化鋯。

二氧化鋯產(chǎn)業(yè)鏈