一、立方氧化鋯是什么材質

立方氧化鋯又名(ming)蘇聯石(shi)，是人(ren)工合成寶石(shi)，最早由蘇聯人(ren)研制成功，故名(ming)蘇聯石(shi)。亦被稱作“方(fang)(fang)晶鋯(gao)石(shi)”或(huo)“蘇聯鉆(zhan)”， 是二氧化鋯(gao)晶體的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)。氧化鋯(gao)天(tian)然存在(zai)時大部份為單斜晶體，主要以(yi)(yi)礦物“斜鋯(gao)石(shi)”存在(zai)。以(yi)(yi)立(li)方(fang)(fang)單晶體存在(zai)的(de)(de)(de)氧化鋯(gao)在(zai)天(tian)然中極為罕有，可(ke)以(yi)(yi)通過人(ren)工方(fang)(fang)法合成，被廣泛用作鉆(zhan)石(shi)的(de)(de)(de)代替品。

立(li)(li)方氧(yang)化(hua)(hua)鋯(gao)與鉆石一樣，都(dou)為(wei)(wei)立(li)(li)方晶體(ti)。在(zai)正常壓力之下，二氧(yang)化(hua)(hua)鋯(gao)的穩(wen)定(ding)晶體(ti)為(wei)(wei)單斜(xie)晶體(ti)（mono-clinic），因(yin)此在(zai)合(he)成立(li)(li)方氧(yang)化(hua)(hua)鋯(gao)的過程中(zhong)，需要加入(ru)份(fen)子量為(wei)(wei)10至15%的金屬氧(yang)化(hua)(hua)物（通常氧(yang)化(hua)(hua)釔或氧(yang)化(hua)(hua)鈣）作為(wei)(wei)安(an)定(ding)劑(ji)。不(bu)同的生(sheng)產方法會加入(ru)不(bu)同份(fen)量的安(an)定(ding)劑(ji)，故此立(li)(li)方氧(yang)化(hua)(hua)鋯(gao)的物理及光學(xue)特質會稍為(wei)(wei)有所不(bu)同。

立方(fang)氧化鋯的密度頗(po)高(gao)，比重為5.6至(zhi)6.0。其(qi)硬度達(da)8.5，雖低(di)于(yu)鉆石(shi)，但已(yi)超(chao)過(guo)大部份天然寶(bao)石(shi)。其(qi)折射指(zhi)數(shu)為2.15至(zhi)2.18，表(biao)面有金剛(gang)光(guang)澤。色散指(zhi)數(shu)達(da)0.058至(zhi)0.066，超(chao)過(guo)鉆石(shi)。立方(fang)氧化鋯無解理(li)（Cleavage），斷口為貝殼(ke)狀（Conchoidal fracture），屬于(yu)易(yi)碎。在短波紫外線(xian)下(xia)呈(cheng)黃、黃綠螢(ying)光(guang)，于(yu)長波紫外線(xian)下(xia)螢(ying)光(guang)不(bu)明顯。

二、合成立方氧化鋯的方法有哪些

1、氫氧化鋯煅燒法

氫(qing)氧化鋯煅燒法是一種常(chang)見的(de)合成立(li)方氧化鋯的(de)方法。該方法的(de)原(yuan)理是先制(zhi)備氫(qing)氧化鋯，在高溫下進行煅燒，使其(qi)轉化為立(li)方氧化鋯。

具體操作方法如下：首先制備氫(qing)氧化鋯(gao)(gao)沉(chen)淀，在常溫(wen)下(xia)進行干(gan)燥(zao)。然后將干(gan)燥(zao)的氫(qing)氧化鋯(gao)(gao)沉(chen)淀在高溫(wen)下(xia)進行煅(duan)燒(shao)，煅(duan)燒(shao)溫(wen)度通常為1200℃以上(shang)。經過(guo)一(yi)定(ding)時間(jian)的煅(duan)燒(shao)，氫(qing)氧化鋯(gao)(gao)會轉變為立方氧化鋯(gao)(gao)。

優點是合(he)成的氧化鋯純度高(gao)，晶體結構完整，機械性能優異(yi)，因此(ci)應用十分(fen)廣(guang)泛。但(dan)是，這種方法的缺點在于煅燒(shao)溫度高(gao)，需要耗費較多(duo)能源，同時(shi)操作(zuo)難(nan)度大，需要嚴格控制反應條件。

2、碳酸氫銨沉淀法

碳酸氫(qing)銨(an)沉淀法是一種常用且容易(yi)操作的(de)合成立方氧(yang)化(hua)鋯(gao)的(de)方法。該方法的(de)原理是將(jiang)氯(lv)化(hua)鋯(gao)和(he)碳酸氫(qing)銨(an)反應(ying)，得(de)到(dao)氫(qing)氧(yang)化(hua)鋯(gao)沉淀，再將(jiang)其(qi)煅燒得(de)到(dao)立方氧(yang)化(hua)鋯(gao)。

具體操作方法如下：將氯化(hua)鋯(gao)和(he)碳酸氫銨共同溶解在(zai)水中，調節pH值(zhi)后，會(hui)出(chu)現氫氧(yang)化(hua)鋯(gao)的沉淀。然后將氫氧(yang)化(hua)鋯(gao)沉淀在(zai)高(gao)溫(wen)下進(jin)行煅(duan)燒，煅(duan)燒溫(wen)度通常為(wei)1000～1200℃。經過一定時間的煅(duan)燒，氫氧(yang)化(hua)鋯(gao)會(hui)轉變(bian)為(wei)立方氧(yang)化(hua)鋯(gao)。

優點是合成方法簡單，易于操作，并且可以得到高純度的立方氧化鋯。但是，缺點在于(yu)反應系統易受雜質影響，同時前期需要對反應條(tiao)件進行嚴(yan)格的控制。

3、水解法

水(shui)(shui)解法(fa)(fa)是(shi)一(yi)種新型的(de)(de)合成(cheng)立方(fang)氧(yang)(yang)化(hua)鋯的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)。該(gai)方(fang)法(fa)(fa)是(shi)在(zai)高壓水(shui)(shui)中通過水(shui)(shui)解反(fan)應合成(cheng)立方(fang)氧(yang)(yang)化(hua)鋯。

具體操作方法如下：將氯化鋯和水加入到(dao)(dao)反(fan)應釜(fu)中(zhong)(zhong)，設置一定(ding)的壓力和溫度，在高(gao)壓水中(zhong)(zhong)進行水解反(fan)應。反(fan)應結(jie)束后，放出高(gao)壓水，將反(fan)應物經過過濾和洗滌等處(chu)理，得(de)到(dao)(dao)立方氧化鋯。

這種(zhong)方(fang)法的優點在(zai)于(yu)操作(zuo)簡單，不需(xu)要高(gao)溫煅燒，能夠獲得高(gao)度純化的立(li)方(fang)氧化鋯，且生產過程(cheng)中(zhong)無(wu)污(wu)染、無(wu)二次污(wu)染等問題。但(dan)是，該方(fang)法的缺點在(zai)于(yu)設備要求高(gao)、反應條件需(xu)嚴格控制、成(cheng)本相對較高(gao)。