中國粉體網(wǎng)訊 近日，國內(nèi)某鋯業(yè)龍頭相關(guān)負(fù)責(zé)人向媒體表示，“相比手機(jī)背板，業(yè)內(nèi)更看好納米級(jí)復(fù)合氧化鋯在三元正極材料方面的增量市場空間和齒科生物用材料的市場發(fā)展空間�！币札X科為例，據(jù)估算，國內(nèi)每年所需齒科用納米級(jí)氧化鋯已超過2000噸，且復(fù)合增長率達(dá)到10%以上。
氧化鋯（ZrO2）是一種高熔點(diǎn)金屬氧化物，化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，具有耐磨、耐高溫、耐腐蝕等特性，又因其具有抗熱沖擊性好、折射率高、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)良的力學(xué)性能，可作為新型結(jié)構(gòu)和功能陶瓷材料在眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
但是，由于晶型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變引起的體積效應(yīng)很大，容易造成陶瓷材料開裂，從而限制了ZrO2的應(yīng)用。為穩(wěn)定ZrO2的晶型結(jié)構(gòu)，一般會(huì)在ZrO2體系中添加某些離子半徑與Zr4+相近、性質(zhì)相似的氧化物（如Y2O3、CaO、MgO、CeO2、Sc2O3或其他稀土氧化物），使其與ZrO2形成固溶體和復(fù)合體，改變晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定劑的加入，可使室溫不穩(wěn)定的氧化鋯相轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)態(tài)或亞穩(wěn)態(tài)，使其具有更優(yōu)異的耐熱、耐腐蝕和陶瓷增韌等特點(diǎn)。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，各種能滿足特殊使用條件和使用功能的儀器、設(shè)備層出不窮，對(duì)材料及部件功能的要求也越來越高，世界市場對(duì)兼具高韌性、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕和特殊光學(xué)性能的復(fù)合氧化鋯材料及其制件的需求增長迅猛。高性能復(fù)合氧化鋯粉體被廣泛應(yīng)用于光通訊器件、敏感陶瓷、生物醫(yī)學(xué)、固體燃料電池、切削工具、高級(jí)耐火材料等特種陶瓷、新能源新材料行業(yè)。
復(fù)合氧化鋯的制備方法
以釔穩(wěn)定氧化鋯的制備方法為例，常見的有水熱法、共沉淀法和溶膠凝膠法等，這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。
釔穩(wěn)定氧化鋯制備方法優(yōu)缺點(diǎn)
水熱法
水熱法合成釔穩(wěn)定氧化鋯可以分為水解水熱法和沉淀—水熱晶化法。其中，水解水熱法是以氧氯化鋯為原料，通過控制水解條件和膠化手段來水解和合成單分散球形微粉；沉淀—水熱晶化法是先進(jìn)行沉淀反應(yīng)，然后將過濾洗滌后的鋯溶膠進(jìn)行水熱反應(yīng)，從而取代干燥煅燒工藝，直接制備晶化的穩(wěn)定氧化鋯。
溶膠凝膠法
溶膠凝膠法制備釔穩(wěn)定氧化鋯是以氧氯化鋯溶液為原料，添加穩(wěn)定劑氯化釔，用氨水中和沉淀后再以無機(jī)酸或有機(jī)酸調(diào)節(jié)pH值，膠化成溶膠然后聚合成凝膠。
共沉淀法
共沉淀法是目前最常用的釔穩(wěn)定氧化鋯的制備方法。該法先將氧氯化鋯等水溶性鋯鹽和穩(wěn)定劑鹽混合溶解，然后通過堿或者碳酸鹽等與其反應(yīng)沉淀獲得兩者的氫氧化物共沉淀物，再將膠狀的共沉淀物洗滌、干燥和煅燒后制得釔穩(wěn)定氧化鋯產(chǎn)品。
復(fù)合氧化鋯材料的應(yīng)用
熱障涂層材料
由于具有高熔點(diǎn)、低熱導(dǎo)率、耐高溫氧化、良好的高溫化學(xué)穩(wěn)定性和熱膨脹系數(shù)較大等優(yōu)良特性，Y2O3部分穩(wěn)定的ZrO2（YSZ材料）是目前沉積熱障涂層（TBC）最通用的陶瓷材料，而質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%~8%的Y2O3部分穩(wěn)定的ZrO2（6~8YSZ）復(fù)合陶瓷具有最高的熱沖擊性能，成為其中最為廣泛應(yīng)用的TBC陶瓷材料。
固體電解質(zhì)
由于在高溫下具有高的氧離子遷移率、良好的機(jī)械性能及耐腐蝕性能等，YSZ電解質(zhì)已成為固體氧化物燃料電池（SOFC）的固體電解質(zhì)、固體電極、氧傳感器、氧分離膜、壓電陶瓷的主要材料。YSZ電解質(zhì)作為SOFC的固體電解質(zhì)，具有能量轉(zhuǎn)化效率高（60%~80%）、燃燒材料范圍廣（H2、CH4、CH3CH2OH等）、污染少（產(chǎn)物僅H2O和CO2）、安靜無噪聲等優(yōu)點(diǎn)。
YSZ陶瓷材料用作氧傳感器時(shí)，主要用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料比控制和廢氣排放控制、熱處理爐的氣氛保護(hù)、鍋爐的燃燒控制等，在環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源方面得到廣泛的應(yīng)用。
催化領(lǐng)域
ZrO2陶瓷具有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗燒結(jié)能力，是唯一同時(shí)具有表面酸性位和堿性位的過渡金屬氧化物。另外，該材料還具有優(yōu)良的離子交換性能及表面富集的氧空位，在催化劑和催化劑載體方面已經(jīng)有廣泛的應(yīng)用。
生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
YSZ陶瓷材料具有高的硬度、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、良好的相容性及無磁性等，已在生物醫(yī)學(xué)器械和生物學(xué)部件等領(lǐng)域得到了應(yīng)用，如可用于制作醫(yī)學(xué)手術(shù)刀、人造骨骼、人造關(guān)節(jié)、人工牙齒等。
光纖通訊領(lǐng)域
納米氧化釔穩(wěn)定氧化鋯粉體，因其優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和極高的精密度等，可以用來制備光纖連接器的稀土結(jié)構(gòu)陶瓷光纖插芯（精密針）和套筒，是光纖網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用面最廣并且需求量最大的光纖無源器，是信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分。
陶瓷插芯（圖源：三環(huán)集團(tuán)）
其它領(lǐng)域
由于具有硬度大、強(qiáng)度高、耐摩擦、斷裂韌性高等特點(diǎn)，YSZ陶瓷在刀具工具、耐磨機(jī)械零件和磨介、磨具領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如陶瓷車刀、免磨陶瓷刀具、研磨球、陶瓷閥門、模具等。
YSZ陶瓷具有高耐火性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、高溫時(shí)能抗酸堿腐蝕、較小的比熱容和熱導(dǎo)率，是理想的高溫絕熱材料，可用于制造冶煉金屬與合金用的坩堝、連續(xù)鑄造用的耐火材料、高溫電阻爐發(fā)熱體和爐膛耐火材料等。
高性能復(fù)合氧化鋯粉市場格局
東方鋯業(yè)
復(fù)合氧化鋯產(chǎn)品是東方鋯業(yè)生產(chǎn)氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷的核心原料。其復(fù)合氧化鋯產(chǎn)品的工藝流程為：氯氧化鋯→溶解→過濾→中和沉淀→壓濾、洗滌、烘干→煅燒→球磨造粒（粉碎）。
自成立以來，東方鋯業(yè)主持或參與《復(fù)合氧化鋯粉體》等二十余項(xiàng)國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，其自主研發(fā)的“高性能Al-Y復(fù)合氧化鋯粉體”是廣東省重點(diǎn)新產(chǎn)品。
2021年東方鋯業(yè)實(shí)際銷售復(fù)合氧化鋯比上年同期提高82.41%，其中海外市場復(fù)合鋯增量40%。2021年形成復(fù)合氧化鋯產(chǎn)能5600噸。
東方鋯業(yè)的六大規(guī)�；a(chǎn)基地中，廣東汕頭和河南焦作兩大基地都生產(chǎn)復(fù)合氧化鋯。2021年上半年東方鋯業(yè)完成對(duì)維納科技的收購，目前，維納科技已形成600噸/年復(fù)合氧化鋯產(chǎn)能。維納科技具備氧化鋯齒科瓷塊生產(chǎn)能力，生產(chǎn)瓷塊或瓷塊的原材料，出售給加工廠商，由加工商雕刻生產(chǎn)出陶瓷牙。目前維納科技生產(chǎn)的瓷塊或瓷塊的原材料，符合陶瓷牙加工所需的機(jī)械性能、生物性能，已出口至土耳其、波蘭、日本等國家。
東方鋯業(yè)復(fù)合氧化鋯產(chǎn)品的主要市場包括齒科陶瓷、光纖通訊等陶瓷需求旺盛的領(lǐng)域。另據(jù)東方鋯業(yè)2022年半年報(bào)顯示，其生產(chǎn)的R系列超細(xì)二氧化鋯主要用于三元系新能源電池正極材料添加劑等領(lǐng)域，能有效增加電池循環(huán)壽命，提高放電率等，目前公司已實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供貨并逐年增長，憑借穩(wěn)定的產(chǎn)品性能，有競爭力的價(jià)格優(yōu)勢，深受客戶的認(rèn)可，與國內(nèi)外知名頭部電池廠家已形成穩(wěn)定合作，客戶黏性較強(qiáng)。除此之外，公司還加大與科研機(jī)構(gòu)在固態(tài)電池方面的合作研發(fā)。
國瓷材料
國瓷材料的復(fù)合氧化鋯產(chǎn)品包括：（1）主要用于制造高端手機(jī)背板、智能手表外殼、鋰電池正極添加劑等的電子用納米級(jí)復(fù)合氧化鋯材料；（2）主要用于加工和生產(chǎn)牙科固定修復(fù)用各類氧化鋯瓷塊的基礎(chǔ)口腔材料的牙科用納米級(jí)復(fù)合氧化鋯粉體材料。
國瓷材料相關(guān)負(fù)責(zé)人近期接受媒體采訪時(shí)稱，公司納米級(jí)復(fù)合氧化鋯粉體現(xiàn)有產(chǎn)能3500噸/年，其中一部分用于電子產(chǎn)品，用于口腔齒科的約2000噸/年產(chǎn)能。未來公司計(jì)劃擴(kuò)產(chǎn)到5000噸/年，其中約五成用于齒科，其余用于新能源添加劑及電子產(chǎn)品。
在電子用納米級(jí)復(fù)合氧化鋯材料方面，國瓷材料緊跟消費(fèi)電子產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)帶來的更新熱潮，積極配合主要的手機(jī)以及可穿戴設(shè)備廠商開發(fā)綜合性能更為優(yōu)異的電子背板用氧化鋯產(chǎn)品，2021年出貨量穩(wěn)步提升，2022年上半年繼續(xù)保持增長。國瓷材料利用水熱、納米和調(diào)色等核心技術(shù)全面配合并持續(xù)滿足各大客戶的需求，智能手表陶瓷外殼需求持續(xù)增加，智能手機(jī)陶瓷后蓋產(chǎn)品也在不斷驗(yàn)證中。
納米級(jí)復(fù)合氧化鋯產(chǎn)品在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷擴(kuò)展，越來越多的鋰電池設(shè)計(jì)方案開始使用氧化鋯粉體作為正極添加材料，用以穩(wěn)定電池性能、增加循環(huán)壽命，目前國瓷材料已經(jīng)與國內(nèi)各大頭部正極材料生產(chǎn)商建立了合作關(guān)系，并開始批量供貨。另外，隨著新能源領(lǐng)域?qū)υ牧系姆稚⑿�、粒度的要求越來越高，公司的氧化鋯微珠作為研磨介質(zhì)的應(yīng)用量也在迅速增加。
在牙科用納米級(jí)復(fù)合氧化鋯粉體材料方面，充分受益于口腔醫(yī)療行業(yè)的快速發(fā)展，國內(nèi)氧化鋯瓷塊廠商需求大幅增加，國瓷粉體材料的市場占有率明顯增加。此外，海外氧化鋯瓷塊廠商基于成本、服務(wù)、交期等因素的考量，對(duì)國瓷材料相關(guān)產(chǎn)品需求也明顯增多，其義齒用納米級(jí)復(fù)合氧化鋯材料暢銷海內(nèi)外。
凱盛科技
2022年上半年，凱盛科技成立先進(jìn)材料應(yīng)用研究中心，面向市場及行業(yè)需求，與終端客戶深入開展迭代技術(shù)研發(fā)攻關(guān)，持續(xù)開發(fā)包括納米復(fù)合氧化鋯在內(nèi)的多種新技術(shù)。據(jù)凱盛科技2022年半年報(bào)顯示，新能源行業(yè)用納米氧化鋯市場火爆，納米氧化鋯產(chǎn)品已成功導(dǎo)入新能源龍頭企業(yè)，有望實(shí)現(xiàn)放量。
三祥新材
三祥新材主要經(jīng)營鋯系制品及鑄改新材料等，其中以鋯系制品為主，產(chǎn)品主要包括電熔氧化鋯、工業(yè)級(jí)海綿鋯、氧氯化鋯及納米復(fù)合氧化鋯等。據(jù)其年報(bào)顯示，三祥新材與自然人石政君合作投資了納米復(fù)合氧化鋯項(xiàng)目。
金鯉新材
公司創(chuàng)始人團(tuán)隊(duì)于2009年開始從事高純氧化鋯提純研發(fā)，2015年在南京成立公司。技術(shù)團(tuán)隊(duì)由高層次人才專家、博士和碩士組成，目前擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利。其中水熱納米粉體制備技術(shù)及鋯鉿分離技術(shù)達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平，是國內(nèi)少數(shù)掌握高純納米氧化鋯粉體生產(chǎn)制備工藝的企業(yè)。
公司產(chǎn)品主要為水熱和高純納米氧化鋯粉、氧化鋯陶瓷結(jié)構(gòu)件、功能件等。2018年公司在馬鞍山博望區(qū)建了標(biāo)準(zhǔn)化、潔凈度高的生產(chǎn)廠房。2019年公司生產(chǎn)的齒科粉系列與下游應(yīng)用廠家開展銷售、聯(lián)合研發(fā)等合作，產(chǎn)品性能優(yōu)越、穩(wěn)定，遠(yuǎn)銷歐美、亞太等20多個(gè)國家。其研發(fā)的高透度、高強(qiáng)度的水熱納米氧化鋯廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，如研磨材料、人造牙齒、手機(jī)背板、智能手表、特種精密零部件、熱障涂層、陶瓷插芯等。
山東廣垠廸凱凱新材料有限公司
山東廣垠廸凱凱新材料有限公司成立于2014年7月，是由山東廣垠新材料有限公司和日本第一稀元素化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社共同投資設(shè)立，主要從事氧化鋯粉體及氧化鋯高技術(shù)陶瓷制品的研發(fā)、生產(chǎn)和經(jīng)營。據(jù)其官網(wǎng)顯示，氧化鋯高技術(shù)陶瓷制品項(xiàng)目是主要依托日本第一稀元素化學(xué)工業(yè)株式會(huì)生產(chǎn)技術(shù)，突出高技術(shù)氧化鋯粉體及陶瓷制品項(xiàng)目技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)線設(shè)計(jì)及產(chǎn)業(yè)化的內(nèi)涵發(fā)展要求而建設(shè)的，項(xiàng)目總投資4.1958億元，占地133.3畝，建筑面積7.128萬㎡，將重點(diǎn)建設(shè)3條全自動(dòng)生產(chǎn)線及配套設(shè)施，形成年產(chǎn)5000噸各類氧化鋯復(fù)合粉體和500噸氧化鋯高技術(shù)陶瓷制品規(guī)模。
福瑞思
江蘇福瑞思粉體科技有限公司是一家專注于氧化鋯及復(fù)合材料的企業(yè)，主要經(jīng)營各種規(guī)格的氧化鋯粉體、功能新材料粉體、高性能研磨介質(zhì)和相關(guān)陶瓷產(chǎn)品。公司包頭生產(chǎn)基地以低溫自蔓延水解工藝生產(chǎn)納米級(jí)氧化鋯粉體和釔穩(wěn)定氧化鋯粉體，是國內(nèi)較早一家掌握此項(xiàng)技術(shù)的企業(yè)。生成的粉體具有原晶粒度小且一致的特點(diǎn)。該粉體在制成產(chǎn)品后韌性高、強(qiáng)度大，是制造氧化鋯高技術(shù)陶瓷產(chǎn)品的優(yōu)選原材料。
據(jù)其官網(wǎng)顯示，目前公司可生產(chǎn)常規(guī)3Y-PSZ粉末1500噸/年，生物陶瓷粉（齒科、骨科、手術(shù)器材）300噸/年，差異化摩爾比粉體500噸/年，單斜氧化鋯粉體700噸/年。同時(shí)生產(chǎn)各種穩(wěn)定型氧化鋯粉體、彩色氧化鋯粉體、功能新材料粉體、高性能研磨介質(zhì)和相關(guān)陶瓷產(chǎn)品，其中鈰穩(wěn)定氧化鋯粉體（Ce-ZrO2）、鈣穩(wěn)定氧化鋯粉體（Ca-ZrO2）、鎂穩(wěn)定氧化鋯粉體（Mg-ZrO2）、鈰釔復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯粉（Ce.Y-ZrO2）等近年來逐步成為公司的拳頭產(chǎn)品，同時(shí)公司是國內(nèi)不多的幾個(gè)可以做全色系彩色氧化鋯粉體的企業(yè)之一，其中藍(lán)、黑、綠、黃、咖啡、橘紅、杏紅等多種彩色粉體已經(jīng)出口韓國、日本等國。
英吉
山東英吉新材料有限公司于2011年注冊(cè)成立，坐落在淄博市淄川區(qū)新材料工業(yè)園區(qū)，是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的高新技術(shù)企業(yè)。公司主要從事納米穩(wěn)定氧化鋯、高純超細(xì)氧化鋯、高純氧化鋁及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)。
據(jù)其官網(wǎng)顯示，公司年產(chǎn)高純超細(xì)穩(wěn)定氧化鋯粉體1200噸，研磨介質(zhì)、陶瓷餐刀、氧化鋯陶瓷結(jié)構(gòu)件等產(chǎn)品都位居國內(nèi)先進(jìn)水平。高純氧化鋁粉2000余噸、適合生產(chǎn)藍(lán)寶石用高純氧化鋁1500噸(餅料、顆粒料、碎晶料，純度99.999%)。
精圭鋯業(yè)
湖北精圭鋯業(yè)有限公司主要產(chǎn)品有釔穩(wěn)定氧化鋯粉、釔穩(wěn)定氧化鋯噴丸及氧化鋯研磨介質(zhì)等，據(jù)其官網(wǎng)顯示，公司擁有年產(chǎn)氧化鋯研磨介質(zhì)800噸、釔穩(wěn)定氧化鋯粉體1200噸、氧化鋯噴丸1200噸等氧化鋯系列產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，產(chǎn)品通過RoHS產(chǎn)品認(rèn)證。
晶安高科
江西晶安高科技股份有限公司創(chuàng)建于1988年，是江西有色地質(zhì)勘查局控股的國有股份制企業(yè)。地址位于鄱陽湖經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)南昌市安義縣萬埠鎮(zhèn)。公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、資源綜合利用為一體的鋯材料和新能源材料高新技術(shù)企業(yè)。產(chǎn)品有四大系列、二十多個(gè)品種。年生產(chǎn)能力：氧氯化鋯64000噸、氧化鋯3000噸、碳酸鋯/硫酸鋯20000噸、穩(wěn)定鋯1200噸。是目前國內(nèi)鋯行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈完整、產(chǎn)品種類繁多的生產(chǎn)廠家�！熬О病鄙虡�(biāo)成為國內(nèi)知名品牌，在國際上享有較高聲譽(yù)，遠(yuǎn)銷日本、美國和歐洲等十幾個(gè)國家和地區(qū)。
參考來源：
陳潮鈿等：高性能復(fù)合氧化鋯的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，東方鋯業(yè)
孫琪等：釔穩(wěn)定氧化鋯的制備方法及技術(shù)進(jìn)步，晶安高科
黃巧玲：氧化釔穩(wěn)定氧化鋯粉體的制備與表征，湖南大學(xué)
東方鋯業(yè)年報(bào)、國瓷材料年報(bào)、凱盛科技年報(bào)、上海證券報(bào)、各企業(yè)官網(wǎng)等
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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