Циркония диоксид

ЦИРКОНИЯ ДИОКСИД ZrO₂, бесцв. кристаллы; до 1172 °С существует моноклинная модификация (а = 0,5169 нм, b = 0,5232 нм, с = 0,5341 нм,= 80,75°, пространств, группа P2₁3, плотн. 5,85 г/см³), в интервале 1172-2347 °С - тетрагон. (а = 0,5085 нм, с = 0,5166 нм, плотн. 6,16 г/см³), выше 2347 °С - кубич. (а = 0,51 нм, пространств, группа Fт3т), полиморфных переходов соотв. 8,4 и 13 кДж/моль; кубич. фаза м. о. стабилизирована при низких т-рах созданием вакансий в анионной подрешетке путем растворения ZrN, MgO, CaO, Y₂O₃ и др.; т. пл. 2710 °С, т. кип. ок. 4500 °С;55,92 Дж/(моль x К); 90 кДж/моль, 780 кДж/моль (0 К), -1100,3 кДж/моль; 50,39 Дж/(моль x К); температурный коэф. линейного расширения моноклинной фазы 7 x 10^-6 К^-1, тетрагон. фазы l,28 x 10^-5 К^-1; кубич. фаза имеет высокую электрич. проводимость (по ионам О^2-).
Ц. д. не раств. в воде, раств. в горячих конц. р-рах H₂SO₄, HF. Выше 300 °С взаимод. с СС1₄, СОС1₂, выше 400 °С - с HF и F₂, выше 600 °С в присут. С - с С1₂, выше 1400 °С - с С. При нагр. реагирует с оксидами, гидроксидами и карбонатами одно- и двухвалентных металлов, образуя тв. р-ры или цирконаты (см. Цирконий). С ZrF₄ дает многочисленные окси-фториды.
Получают Ц. д. гидролизом ZrCl₄ взаимод. ZrSiO₄ или продуктов его термич. разложения в плазме с р-ром NaOH.
Ц. д. (моноклинный) встречается в природе в виде минерала бадделеита. Ок. 10 тыс. т прир. Ц. д. в год добывается в ЮАР.
Ц. д.- компонент керамики (кубич. фаза, стабилизированная добавками Y₂O₃ или др. оксидов), композитов, стекол, эмалей, абразивных порошков, высокотемпературных электродов (энергетич. установки, датчики концентраций О₂ в жидких металлах). Его используют как подложки и диэлект-рич. слои в электронных приборах, как противоотражат. покрытия оптич. приборов, защитные покрытия, износостойкие покрытия деталей приборов, огнеупорный материал для авиац. и ракетных двигателей, компонент многослойных покрытий лазерных зеркал и разделителей лучей, исходное сырье и промежут. продукт при получении Zr или его соединений. В виде монокристаллов - лазерный материал, имитатор бриллиантов (фианит).

Э. Г. Раков.