ZrO2的化学性质比较稳定，是一种弱酸性氧化物，对碱性溶液以及大多数酸性溶液（热浓H2SO4、HF及H3PO4除外）都有很好的稳定性。ZrO2材料制备的坩埚可以用来熔炼钠、铝、钾和铁等金属物质，且该氧化物稳定性较高，常温常压下ZrO2与较多的熔融状的硅化物都不发生反应，但其在高温下ZrO2能与碱式硅酸盐熔体和一些碱土金属的熔融硅酸盐发生反应，当温度高达2220℃以上时，ZrO2能与碳发生反应生成ZrC，与氮气反应生成氮化物。但ZrO2陶瓷材料也具有致命的弱点-脆性，这一弱点正是目前陶瓷材料的使用受到很大限制的主要原因。
因此，ZrO2陶瓷材料的强韧化问题便成了研究的一个重点问题。氧化锆陶瓷顶梳cnc加工厂
ZrO2在常压下有3种晶体类型，是一种多晶相氧化物。ZrO2从低温到高温依次稳定的晶体结构是低温的单斜相晶体结构，中温的四方相晶体结构以及高温的立方晶相晶体结构，这三种晶体结构的化学组成相同，但其存在形态与温度和压力有关，图1为ZrO2三种形态的关系示意图。在低温下锆离子趋向于形成配位数小于8的结构，即单斜相。而具有Zr-O八配位结构的立方像和四方相只能在高温下借助于晶格的震动平衡才能稳定存在。同时表1给出了不同ZrO2形态的晶格常数和密度。
纯ZrO2烧结冷却时发生的ｔ→ｍ相变为无扩散相变，伴随产生约７％的体积膨胀和相当大的剪切应变（约８％）；相反，在加热时，由ｍ→ｔ相变，体积收缩。由于t-ZrO2属于高温稳定相，在陶瓷制品烧结过程中会自发发生t-ZrO2→m-ZrO2相变。目前能将t-ZrO2保留至室温的方案为：①降低ZrO2粒子尺寸，室温下t-ZrO2临界尺寸为30nm左右；②引入能与ZrO2形成固溶体的氧化物，如当t-ZrO2粒子足够小，或者受到基体的束缚力足够大，在冷却过程中t→m相变受到阻碍，可以将t-ZrO2保留到室温。
在外应力作用下裂纹的前端产生较大的张应力，使得基体对t-ZrO2颗粒的约束力减少，使t-ZrO2失稳，颗粒由四方相相变为单斜相。相变过程伴随约5%的体积膨胀和1～7%的剪切应变，同时对基体产生一个压应变，阻裂纹扩展，使得主裂纹扩展需要更大的能量。即在裂纹尖端应力场作用下，ZrO2颗粒发生马氏体相变过程中，能吸收能量，进而提高断裂能，最终提高材料的断裂韧性。Y2O3、MgO、CaO或一些稀土氧化物等。氧化锆陶瓷顶梳cnc加工厂在线咨询钧杰陶瓷电话：137 1257 4098
