Циркония диоксид
ЦИРКОНИЯ ДИОКСИД ZrO2,
бесцв. кристаллы; до 1172 °С существует моноклинная модификация (а =
0,5169 нм, b = 0,5232 нм, с = 0,5341 нм,
=
80,75°, пространств, группа P213, плотн. 5,85 г/см3),
в интервале 1172-2347 °С - тетрагон. (а = 0,5085 нм, с =
0,5166 нм, плотн. 6,16 г/см3), выше 2347 °С - кубич. (а =
0,51
нм, пространств, группа Fт3т),
полиморфных переходов соотв. 8,4 и 13 кДж/моль; кубич. фаза м. о. стабилизирована
при низких т-рах созданием вакансий в анионной подрешетке путем растворения
ZrN, MgO, CaO, Y2O3 и др.; т. пл. 2710 °С, т. кип.
ок. 4500 °С;
55,92
Дж/(моль x К);
90 кДж/моль,
780 кДж/моль (0 К),
-1100,3 кДж/моль;
50,39 Дж/(моль x К); температурный коэф. линейного расширения моноклинной
фазы 7 x 10-6 К-1, тетрагон. фазы l,28 x 10-5
К-1;
кубич. фаза имеет высокую электрич. проводимость (по ионам О2-).
Циркония диоксид не раств. в воде, раств. в горячих
конц. р-рах H2SO4, HF. Выше 300 °С взаимод. с СС14,
СОС12, выше 400 °С - с HF и F2, выше 600 °С в присут.
С - с С12, выше 1400 °С - с С. При нагр. реагирует с оксидами,
гидроксидами и карбонатами одно- и двухвалентных металлов, образуя тв.
р-ры или цирконаты (см. Цирконий). С ZrF4 дает многочисленные
окси-фториды.
Получают циркония диоксид гидролизом ZrCl4
взаимод. ZrSiO4 или продуктов его термич. разложения в плазме
с р-ром NaOH.
Циркония диоксид (моноклинный) встречается в природе
в виде минерала бадделеита. Ок. 10 тыс. т прир. циркония диоксида в год добывается
в ЮАР.
Циркония диоксид- компонент керамики (кубич. фаза,
стабилизированная добавками Y2O3 или др. оксидов),
композитов, стекол, эмалей, абразивных порошков, высокотемпературных электродов
(энергетич. установки, датчики концентраций О2 в жидких металлах).
Его используют как подложки и диэлект-рич. слои в электронных приборах,
как противоотражат. покрытия оптич. приборов, защитные покрытия, износостойкие
покрытия деталей приборов, огнеупорный материал для авиац. и ракетных двигателей,
компонент многослойных покрытий лазерных зеркал и разделителей лучей, исходное
сырье и промежут. продукт при получении Zr или его соединений. В виде монокристаллов
- лазерный материал, имитатор бриллиантов (фианит).
Э. Г. Раков.