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以氧化鋯(ZrO2)、鋯英石(ZrSiO4)為原料製造的耐火制品。氧化鋯系列制品、鋯英石系列制品、鋯莫來石和鋯剛玉系列制品屬此類制品。根據生產工藝的不同、含鋯耐火制品分為燒結制品、熔鑄制品和不燒制品。含鋯耐火制品具有熔點高、熱導率低、化學穩定性好的特點，特別是對熔融玻璃和液態金屬具有良好的耐侵蝕性。
簡史 自18世紀90年代發現斜鋯礦以來，許多學者對氧化鋯進行了研究，含鋯耐火制品也開始生產和應用。1921年美國康寧(Corning)公司生產熔鑄莫來石大磚，並于1923年在玻璃熔窯上使用。1929年拉夫(O．Ruff)和埃伯特(F．Ebert)測量了氧化鋯的光性和晶格常數，發現氧化鋯存在晶型轉化現象，還發現加入氧化鈣(CaO)或氧化鎂(MgO)在1700oC以上可使單斜晶型氧化鋯轉變為立方晶型氧化鋯。1933年科恩(w．M．Cohn)發現氧化鋯由單斜晶型轉變為四方晶型的轉化溫度為1100～1200oC。1941年美國正式生產牌號為柯爾哈特(Corhart)ZAC電熔鋯剛玉磚。用這種磚砌筑玻璃熔窯，使熔窯壽命延長2～4倍。1947年柯蒂斯(c．E．Curtis)從提高抗熱震性出發，提出加入氧化鈣或氧化鎂，製造部分穩定氧化鋯的方法。1950年美國諾頓(Nor•ton)用單相電弧爐還原熔融，生產了熔鑄穩定化氧化鋯制品。1953年日本旭硝子公司也製造了熔鑄氧化鋯磚。20世紀80年代末甦聯生產了氧化鋯含量為50％和60％的電熔鋯剛玉磚。1960年法國西普(Sepr)公司正式生產ZASl681電熔鋯剛玉磚。90年代試製成功Zr0。含量達50％和60%的熔鑄AzS磚。1965年中國開始生產氧化鋯含量為33％的電熔锫剛玉磚。
性能 緻密、穩定化氧化鋯的熔點為2677oC，使用溫度達2500c。體積密度因原料的純度與製造方法的不同而波動于4.5～5.5g/cm3之間．緻密的氧化鋯制品的體積密度可選5.75g/cm3燒結氧化鋯制品與熔融狀態的金屬及液態玻璃不起化學反應。苛性碱溶液、碳酸鹽溶液和酸(濃H2SO4和HF除外)對氧化鋯不起化學反應。碳與燒結氧化鋯反應時，僅在表面生成碳化鋯。所以，在氧化氣氛條件下，氧化鋯制品可在高溫下使用而不發生化學變化。
鋯英石制品的主要成分為ZrO2•SiO2鋯英石在1680℃受熱大量分解為ZrO2和SiO2牿英石制品對多種熔融金屬、酸性試劑和液態玻璃都具有良好的抗侵蝕性，但與碱性爐渣或與碱性耐火材料接觸，容易發生侵蝕反應。
鋁鋯硅系(AZS)熔鑄磚和燒成磚具有較好的耐玻璃液侵蝕性，可用於玻璃熔化池窯的池壁和上部結構。古鋯耐火制品的理化性能見表。
原料 用來製造含鋯耐火制品的主要原料為斜鋯石、鋯英石精礦和經過加工處理的氧化鋯。
斜鋯石(ZrO2)單斜晶系，呈不規則塊狀、黑色、灰黑色、褐色。體積密度5．5～56g／cm。，奠氏硬度65，斜鋯石中Zroz含量依產地不同而異，一般為80%～95％。主要雜質為Fe2O３、TiO2、SiO2、Al2O3、HfO2。開採的斜鋯石原礦須經過加工處理方可使用。
鋯英石(ZrSlO4)又名锫石，四方晶系，無色、淡黃色、淡紅色、黃褐色、煙灰色、藍色、綠色、玻璃至金剛光澤、斷口油脂光澤。雜質礦物為鈦鐵礦、獨居石等。通常鋯英石礦物中伴生的ThO4等含有放射性的物質具有α、β射線．所以在以鋯英石為原料生產鋯英石制品時，需經放射線強度計量檢測。如果放射線強度超過5×107C1／kg，需採取相應的防護措施。
氧化鋯的晶型 化學組成相同的氧化鋯，由於晶體結構的不同可分為單斜晶型氧化锫、四方晶型氧化鋯(又稱假立方晶型氧化鋯)和立方晶型氧化鋯。常溫下，單斜晶型氧化鋯晶型穩定，其真密度為556g／cm。，在2500oC以上的高溫下，立方晶型氧化鋯晶型穩定，其真密度為627g／cm3；四方晶型氧化锫是介穩態晶型，其真密度為6．10g／cm3。
氧化鋯的晶型轉化 在加熱或冷卻砬程中，不同的氧化鋯晶型之間產生可逆的或不可逆的晶型轉化。單斜晶型氧化鋯加熱至1100～1200℃時，轉化為四方晶型氧化鋯，當溫度降至1000～9500℃時．四方晶型氧化鋯轉化為單斜晶型氧化鋯。這個晶型轉化是可逆的，並伴有7％的俸積變化。這種體積變化使制品的抗熱震性較差。純氧化鋯晶型轉化過程中線膨脹率的變化見圖l。
氧化鋯的晶型轉化過程不是在特定溫度下進行的，而是在某一個溫度範圍內進行，相變產物的數量也不是等溫下時間的函數。其相變量隨溫度變化而異。
如果溫度升高至2300℃，四方晶型氧化鋯則轉化為穩定的立方晶型氧化鋯，氧化鍺晶型轉化關係式如下：
在單斜晶型氧化鋯與四方晶型氧化鋯之間發生的相轉變與碳索鋼中的立方晶系奧氏體向四方晶系馬氏體相變很相似，所以氧化鋯的這一相轉變通常也稱為馬氏體相變。
氧化鋯的穗定 在氧化鋯中加入某些離子半徑與Zr4+離子半徑相近的金屬或金屬氧化物，使其與ZrO2形成穩定的立方晶型固溶體。這種固溶體在加熱或冷卻過程中不產生相轉變，也不產生較大的體積變化。這種加入物稱為穩定劑。通常採用CaO或MgO作穩定劑，Y2O3、Nb2O3、CeO2亦可用作穩定劑。
在各種穩定劑中，Ca0與Zr02生成的固溶體在2000oC以下都處於穩定狀態。氧化鈣價廉，因而多用作穩定劑。以氧化鎂作穩定劑時，在1000～1400oC下長時間加熱，ZrO2-MgO立方固溶體可分解為單斜氧化鋯和氧化鎂，降低制品的抗熱震性。當氧化鋯用作電熱元件時，可用Y2O3作穩定劑。儘管Y2O3價高，但加入Y2O3可改善氧化鋯材料的導電性能，而且在1100～1400oC下長時間加熱不發生分解反應，可滿足使用條件對含鋯耐火制品電學性能的要求。
全部穩定的氧化鋯固溶體無論在加熱或冷卻過程中均不產生晶型轉化。但是，這種固溶體線膨脹係數較大，抗熱震性較差。為此，控制穩定劑的加入量，使單斜晶型氧化鋯和立方晶型氧化鋯共存，避免過大的體積變化，以部分穩定來達到提高含鋯耐火制品抗熱震性的目的。在氧化鋯制品中，隨着單斜氧化鋯含量的增加，制品的抗熱震性明顯提高；但當單斜氧化鋯含量大於某一值時，其抗熱震性又明顯下降。以CaO為例，當加入量為4．5％時，氧化鋯制品中單斜氧化鋯占30％，立方氧化鋯占70％，該制品的抗熱震性 。氧化鋯制品的相組成與其抗熱震性的關係。
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