氧化鋯分子式為ZrO2,英語單詞為Zirconia 或者Zirconium Oxide,純氧化鋯主要以三種形體存在,單斜晶係(m-ZrO2)、四方晶係(t-ZrO2)、正方晶係(c-ZrO2)。這三中形體在不同的溫度下可以相互轉變,小於1300下是以單斜晶係存在。單斜晶係因晶胞本身的結構受外力的作用下係很不穩定;四方晶係和正方晶係的晶格結構卻相當的穩定。
作為起分散和研磨物料作用的介質球--氧化鋯珠(或氧化鋯球)就得解決在通常使用溫度範圍內(0-80)的單斜晶係轉變成四方晶係的問題,摻雜鹼土和稀土氧化物是一種的方法,這樣就出現了不同的穩定劑,如氧化釔、氧化、氧化和氧化等。實踐證明,氧化釔和氧化穩定的氧化鋯珠是較理想的研磨介質,具有較高的斷裂硬度和損性。
不同的穩定劑、同一種穩定劑不同的量所穩定的氧化鋯,晶相結構不一樣。下面列出常見的幾種晶相的氧化鋯。
一、全穩定的氧化鋯FSZ(Full Stabilized Zirconia):
加8%摩爾比的氧化釔或15%摩爾比的氧化可得到正方晶相氧化鋯,因此體係不會轉變,故稱為全穩定的氧化鋯FSZ(Full Stabilized Zirconia),或稱正方相氧化鋯。主要用作人工寶石、感應頭、耐火材料和顏料等。
二、部分穩定的氧化鋯PSZ(Partical Stabilized Zirconia):
單斜相和正方相呈現這種結構。因其具有的導熱性而通常被用於加熱和導熱材料。
三、四方相氧化鋯TZP(Tetragonal Zirconium Polycrystal) 或TTZ(Tetragonal Toughened Zirconia):
加3%摩爾比的氧化釔或約12%摩爾比的氧化成為四方晶相氧化鋯,此晶相的產品適合研磨材料。如氧化鋯珠(密度 6.0kg/dm3),80(密度 6.2kg/dm3),因它們具有較高的耐壓硬度和較低的磨耗率而成為研磨介質的產品。