一、二氧化钴简介
二氧化锆（ 化学式：ZrO 2）是 锆的主要 氧化物，通常状况下为白色无臭无味晶体，难溶于水、 盐酸和 稀硫酸。ZrO2具有熔点和沸点高、硬度大、常温下为绝缘体、而高温下则具有导电性等优良性质。这些特点使其成为重要的功能材料之一。二氧化锆导热系数小、热膨胀系数大、耐磨性好、抗腐蚀性能优良。
二、氧化锆粉体的制备方法
氧化锆粉体的制备一般分为物理法和化学法。物理法包括机械研磨、固相法等；化学法包括湿化学法(包括沉淀法、水热法等)、溶剂蒸发法等。
水热法
水热法是在高温高压下的水溶液中进行化学反应，是制备无机材料先进而成熟的技术。该法适用于金属氧化物和复合金属氧化物纳米陶瓷粉末的制备。
在高压釜内，锆盐（ZrOCl2）和钇盐（Y(NO3)3）溶液加入适当化学试剂，在高温、高压下反应直接生成纳米级氧化锆颗粒，形成钇稳定的氧化锆固溶体。 优点为粉料粒度极细，可达到纳米级，粒度分布窄。缺点为设备复杂昂贵，反应条件较苛刻。
2.共沉淀法
共沉淀法是在水溶性锆盐与稳定剂的混合水溶液中加入氨水等溶液，反应后生成不溶于水的氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐等，再经加热分解得到高纯度超细粉。 此法由于设备工艺简单，生产成本低廉，且易于获得纯度较高的纳米级超细粉体，因而被广泛采用。但是共沉淀法的主要缺点是没有解决超细粉体的硬团聚问题。
3.溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是被广泛采用的制备超细粉体的方法。它是从金属化合物的溶液出发，在较低温度下发生水解等反应，得到金属氧化物或氢氧化物的均匀的溶胶，再浓缩成透明的凝胶，凝胶经干燥及热处理后得到粒径在几至几百纳米范围内的氧化物超微粉 此方法工艺简单且反应温度低，所得产品化学组分均匀。
4.水解沉淀法
利用金属的明矾盐溶液、硫酸盐溶液、氯化物溶液、硝酸盐溶液等在高温下经过较长时间的水解可以形成氧化物超微粉。 水解沉淀法分为锆盐水解沉淀和锆醇盐水解沉淀两种方法。
5.金属醇盐法
金属醇盐法是利用一些金属有机醇盐能溶于有机试剂并遇水发生水解，生成氢氧化物或氧化物沉淀的特性，制备超细粉末。金属醇盐遇水后很容易分解成醇和氧化物或其水合物等沉淀，这些沉淀经过滤、干燥及焙烧等过程可制得纳米粒子。 由于醇具有挥发性，此法最大的优点是反应速度快，可以从所得物质的混合液中直接分离制备高纯度纳米粒子。所得粒子几乎均是一次粒子，且粒子的大小和形状均一。 此法缺点是耗资大，且容易造成污染问题。
6.低温燃烧合成法
低温燃烧合成是相对于自蔓延高温合成而提出的，它是一种通过对金属盐的饱和水溶液(氧化剂)和有机燃料(还原剂)加热使其起火燃烧而得到泡沫状疏松氧化物超细粉体的方法。北京积极大学的李汶霞、殷声、王辉等人用水合硝酸盐作为氧化剂、以尿素为燃料，根据推进化学计算原料的配比，进行了复相PSZ超细粉末的低温燃烧合成。
7.微乳液法
微乳液是表面活性剂以胶束或单体分散在有机相中形成的均匀稳定的溶液体系，在其中加入水或水溶液即可形成油包水胶束颗粒，通常由表面活性剂、助表面活性、油和水组成，是透明、各向异性的热力学稳定体系。在微水核内使金属盐发生沉淀，颗粒长大将受微水核自身结构及其内部金属盐容量的限制，同时颗粒表面吸附的表面活性剂分子或有机溶剂分子也将阻止颗粒的团聚进一步长大，用此法制备的粉体其大小可控制在几至几十纳米之间。 此法制得的粉体粒子分散性好,粒度小且分布窄,但生产过程较复杂,成本也较高。
三、氧化锆的应用
1.陶瓷增韧
由于ZrO2从四方相转变为单斜相时体积大约膨胀5%，产生的显微裂纹和残余应力可使材料的韧性得以提高，因此常被用来增韧陶瓷。将纳米ZrO2粒子分散于氧化铝陶瓷中可增强其抗弯强度和断裂韧性。
2.催化剂及载体
ZrO2的化学稳定性好、其表面同时具有酸性和碱性；易产生表面氧空穴，作为催化剂载体可与活性组分产生较强的相互作用，导致活性组分的高度分散。纳米ZrO2由于粒子尺寸小，而使其比表面积大大增加，可使催化性能大大提高。
3.耐磨材料
将含纳米ZrO2的复合物涂覆到聚碳酸醋板上制成的涂层，其耐磨能力也显著提高。氧化锆制成的氧化锆球是重要的超细研磨材料，在众多的搅拌磨、小型球磨等粉体设备中都有应用。
4.耐火材料
由于ZrO2物质本身的高熔点、不氧化和其他高温优良特性，使得ZrO2纤维具有比氧化铝纤维、莫来石纤维、硅酸铝纤维等其他耐火纤维品种更高的使用温度。
