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氧化锆系陶瓷材料作为先进陶瓷中最重要的一类材料，是一种现代高新技术产业发展非常重要的基础材料。随着手机5G时代的到来，氧化锆陶瓷因其手感温润如玉、抗刮耐磨、几乎无信号屏蔽、散热性能优良等特性，被应用在手机盖板、指纹模组等结构件，已成为产业的热点，让更多人关注到这种陶瓷材料。
一、氧化锆陶瓷介绍
氧化锆陶瓷，即ZrO2陶瓷（Zirconia Ceramic），具有熔点和沸点高、硬度大、优良的耐磨性、常温下为绝缘体、而高温下则具有导电性等优良性质。纯ZrO2为白色，含杂质时呈黄色或灰色，一般含有HfO2，不易分离。世界上已探明的锆资源约为1900万吨，氧化锆通常是由锆矿石提纯制得。由于具有相变增韧特性，消费电子用陶瓷材料大部分为氧化锆陶瓷。
二氧化锆有三种晶型：低温型的单斜晶（m-ZrO2），中温型的四方晶（t-ZrO2），高温型的立方晶（c-ZrO2），上述三种晶型存在于不同的温度范围，并可以相互转化。
氧化锆陶瓷环
二、性能及特点
氧化锆陶瓷是一种新型高技术陶瓷，它除了具有高强度、硬度、耐高温、耐酸碱腐蚀及高化学稳定性等条件，同时具有抗刮耐磨、无信号屏蔽、散热性能优良等特点，同时可加工性强，外观效果好，适于批量生产。
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熔点高
氧化锆的熔点为2715℃，较高的熔点以及化学惰性使氧化锆可作为较好的耐火材料。
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硬度大、耐磨性好
氧化锆陶瓷具有较大的硬度和较好的耐磨性。而从具体数据来看，氧化锆陶瓷莫氏硬度在8.5左右，非常接近蓝宝石9的莫氏硬度，而聚碳酸酯的莫氏硬度只有3.0，钢化玻璃的莫氏硬度5.5，铝镁合金的莫氏硬度6.0，康宁玻璃的莫氏硬度为7。
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强度与韧性相对大
氧化锆陶瓷具有较大的强度（可达1500MPa），虽然韧性和一些金属相比有较大差距，但相比于其他陶瓷材料，氧化锆陶瓷在“陶瓷圈儿”算是佼佼者（1-35MPa.m1/2）。
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低热导率、低膨胀系数
氧化锆的热导率在常见陶瓷材料中最低（1.6-2.03W/（m.k）），热膨胀系数与金属接近。因此，氧化锆陶瓷适宜做结构陶瓷材料，如氧化锆陶瓷手机外观结构件。
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电学性能好
氧化锆的介电常数是蓝宝石的3倍，信号更灵敏，更适合指纹识别贴片等。从屏蔽效能来看，氧化锆陶瓷作为非金属材料对电磁信号没有屏蔽作用，完全不会影响内部的天线布局，可以方便的一体成型，适应5G时代的带来。
三、粉体制备工艺
氧化锆陶瓷的性能依赖于高质量的氧化锆粉体。自然界中锆元素主要分布在锆英石内，锆英石的主要成分是ZrSiO4，一般先采用火法冶金工艺将ZrSiO4破坏，然后用湿化学法将锆浸出，其中间产物一般为氯氧化锆或氢氧化锆，中间产物再经煅烧可制得不同规格、用途的ZrO2产品。
今天我们就来讲一下氧化锆陶瓷粉体的几大制备方法及其优缺点。
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共沉淀法
优势：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，目前国内大部分氧化锆生产企业采用的都是这种方法。
缺点：没有解决超细粉体的硬团聚问题，粉体的分散性差，烧结活性低。
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水解沉淀法
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。
优点：操作简便。
缺点：反应时间较长(>48小时)，耗能较大，所得粉体也存在团聚现象。
优点：几乎全为一次粒子,团聚很少；粒子的大小和形状均一；化学纯度和相结构的单一性好。
缺点：原料制备工艺较为复杂，成本较高。
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水热法
优点：粉料粒度极细，可达到纳米级，粒度分布窄，省去了高温煅烧工序，颗粒团聚程度小。
缺点：设备复杂昂贵，反应条件较苛刻，难于实现大规模工业化生产。
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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。它是借助于胶体分散体系的制粉方法，形成几十纳米以下的Zr(OH)4胶体颗粒的稳定溶胶，再经适当处理形成包含大量水分的凝胶，后经干燥脱水、煅烧制得氧化锆超细粉。
优点：(1)粒度细微,亚微米级或更细；(2)粒度分布窄；(3)纯度高,化学组成均匀,可达分子或原子尺度；(4)烧成温度比传统方法低400～500℃。
缺点：(1)原料成本高且对环境有污染；(2)处理过程的时间较长；(3)形成胶粒及凝胶过滤、洗涤过程不易控制。
四、典型应用（领域）
氧化锆陶瓷在现代工业和生活中得到广泛应用。下面我们来简单介绍下它的主要应用。
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手机等3C电子领域
氧化锆陶瓷的无信号屏蔽、耐摔耐磨耐折，同时外观温润如玉，手感好，广泛引用于手机等3C电子领域。主要用作手机背板及其他手机结构件。
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智能穿戴领域
氧化锆陶瓷与金属相比，具有更好的耐磨性，且表面光洁，质感好，不氧化。瑞士
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