一、立方氧化鋯是什么材質

立方氧化鋯又(you)名蘇聯(lian)石(shi)，是(shi)人(ren)工合成(cheng)寶石(shi)，最早由(you)蘇聯(lian)人(ren)研制(zhi)成(cheng)功(gong)，故名蘇聯(lian)石(shi)。亦被稱作“方晶(jing)鋯石(shi)”或“蘇聯(lian)鉆”， 是(shi)二氧化(hua)(hua)鋯晶(jing)體的一種(zhong)。氧化(hua)(hua)鋯天然存在(zai)(zai)時(shi)大部份為單(dan)斜(xie)晶(jing)體，主要以(yi)礦物“斜(xie)鋯石(shi)”存在(zai)(zai)。以(yi)立方單(dan)晶(jing)體存在(zai)(zai)的氧化(hua)(hua)鋯在(zai)(zai)天然中極為罕有，可以(yi)通過人(ren)工方法合成(cheng)，被廣泛用(yong)作鉆石(shi)的代替品。

立(li)(li)方(fang)氧化(hua)(hua)鋯(gao)(gao)與鉆石一樣(yang)，都為(wei)(wei)立(li)(li)方(fang)晶(jing)體(ti)。在(zai)正常(chang)(chang)壓力之(zhi)下，二氧化(hua)(hua)鋯(gao)(gao)的(de)(de)穩定晶(jing)體(ti)為(wei)(wei)單斜晶(jing)體(ti)（mono-clinic），因此在(zai)合成立(li)(li)方(fang)氧化(hua)(hua)鋯(gao)(gao)的(de)(de)過程中，需要(yao)加入(ru)份子量(liang)為(wei)(wei)10至15%的(de)(de)金(jin)屬(shu)氧化(hua)(hua)物（通(tong)常(chang)(chang)氧化(hua)(hua)釔或氧化(hua)(hua)鈣）作為(wei)(wei)安定劑。不同(tong)(tong)的(de)(de)生產方(fang)法會加入(ru)不同(tong)(tong)份量(liang)的(de)(de)安定劑，故此立(li)(li)方(fang)氧化(hua)(hua)鋯(gao)(gao)的(de)(de)物理及光學特質會稍為(wei)(wei)有所(suo)不同(tong)(tong)。

立方氧化鋯的密度頗高，比重(zhong)為5.6至(zhi)6.0。其硬度達(da)8.5，雖(sui)低于鉆石，但已(yi)超(chao)過大部份天然寶石。其折射指數為2.15至(zhi)2.18，表(biao)面有金剛(gang)光澤。色散(san)指數達(da)0.058至(zhi)0.066，超(chao)過鉆石。立方氧化鋯無解(jie)理(li)（Cleavage），斷口為貝殼狀(zhuang)（Conchoidal fracture），屬于易(yi)碎。在短波(bo)(bo)紫(zi)外線下(xia)(xia)呈黃、黃綠螢(ying)光，于長波(bo)(bo)紫(zi)外線下(xia)(xia)螢(ying)光不明(ming)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(yang)(yang)化(hua)鋯煅(duan)燒法是一種常見的合成立方(fang)氧(yang)(yang)化(hua)鋯的方(fang)法。該方(fang)法的原理是先(xian)制備氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鋯，在高溫(wen)下(xia)進行煅(duan)燒，使其(qi)轉(zhuan)化(hua)為立方(fang)氧(yang)(yang)化(hua)鋯。

具體操作方法如下：首先制(zhi)備氫(qing)氧化鋯(gao)沉(chen)淀，在常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)進行干燥。然后將干燥的氫(qing)氧化鋯(gao)沉(chen)淀在高溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)進行煅燒，煅燒溫(wen)(wen)(wen)度通常(chang)為(wei)1200℃以上(shang)。經過(guo)一定時(shi)間的煅燒，氫(qing)氧化鋯(gao)會轉變為(wei)立方(fang)氧化鋯(gao)。

優(you)點(dian)是(shi)合成(cheng)的氧(yang)化鋯純度高，晶體(ti)結構完整，機械性能優(you)異，因此(ci)應用十分廣泛。但(dan)是(shi)，這種方法的缺(que)點(dian)在于煅燒溫度高，需要耗費(fei)較多能源，同時操作(zuo)難度大，需要嚴(yan)格控制反應條(tiao)件。

2、碳酸氫銨沉淀法

碳酸氫(qing)銨(an)沉淀(dian)(dian)法是一(yi)種常(chang)用且容易操(cao)作的(de)合(he)成立方氧化鋯的(de)方法。該方法的(de)原理是將氯化鋯和(he)碳酸氫(qing)銨(an)反應，得(de)到氫(qing)氧化鋯沉淀(dian)(dian)，再將其煅(duan)燒得(de)到立方氧化鋯。

具體操作方法如下：將氯化(hua)鋯(gao)和碳酸氫銨共同溶解(jie)在(zai)(zai)水(shui)中，調節pH值后，會出現氫氧(yang)化(hua)鋯(gao)的(de)沉淀。然后將氫氧(yang)化(hua)鋯(gao)沉淀在(zai)(zai)高溫(wen)下進行煅燒(shao)，煅燒(shao)溫(wen)度通常為(wei)1000～1200℃。經過一(yi)定時間的(de)煅燒(shao)，氫氧(yang)化(hua)鋯(gao)會轉(zhuan)變為(wei)立(li)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(que)點在于反應(ying)系統易受雜質影響(xiang)，同時前期(qi)需(xu)要(yao)對反應(ying)條件進(jin)行嚴格的控制。

3、水解法

水解(jie)法是(shi)一種新(xin)型的合成立方(fang)氧化(hua)鋯的方(fang)法。該(gai)方(fang)法是(shi)在高壓水中(zhong)通過水解(jie)反應合成立方(fang)氧化(hua)鋯。

具體操作方法如下：將氯化(hua)鋯和水加(jia)入到反(fan)(fan)應(ying)釜中，設置一(yi)定(ding)的壓力(li)和溫度，在高(gao)壓水中進行水解(jie)反(fan)(fan)應(ying)。反(fan)(fan)應(ying)結束后(hou)，放出高(gao)壓水，將反(fan)(fan)應(ying)物經(jing)過(guo)過(guo)濾和洗(xi)滌(di)等處理，得到立方(fang)氧化(hua)鋯。

這種方法的(de)優點(dian)在于操作簡(jian)單，不需要高(gao)溫煅燒，能夠(gou)獲得(de)高(gao)度(du)純化(hua)(hua)的(de)立(li)方氧化(hua)(hua)鋯，且生產過(guo)程中無(wu)污染(ran)、無(wu)二次污染(ran)等問題。但(dan)是，該方法的(de)缺點(dian)在于設備要求高(gao)、反應(ying)條(tiao)件(jian)需嚴格(ge)控制、成本相對較高(gao)。