近期，包頭稀土高新區(qū)開發(fā)了一種顔色連續(xù)可調(diào)的稀土穩(wěn)定氧化鋯（ZrO2）陶瓷著色技術(shù)，揭示了著色劑的種類及含量對該陶瓷顔色及機(jī)械性能的影響規(guī)律。
據(jù)相關(guān)研究者介紹，采用稀土及其他過渡元素著色的ZrO2陶瓷顔色豐富多彩、連續(xù)可調(diào)、永不褪色，因而能夠滿足客戶對色彩的需求，適合應(yīng)用于5G手機(jī)、智能穿戴設(shè)備等高端電子産品的精細(xì)陶瓷部件的製造。另外，該陶瓷部件還有耐高溫、高強(qiáng)度、超硬度、耐磨損、高韌性、抗腐蝕、可以拋光且成本低等優(yōu)點(diǎn)。
2020年10月彩色稀土氧化鋯粉體已經(jīng)實現(xiàn)批量生産，正式走向市場，紅色、綠色、藍(lán)色、黑色等彩色粉體已銷往東莞的陶瓷客戶，在陶瓷手錶、智能穿戴設(shè)備（智能手錶、手環(huán)、耳機(jī)等）陶瓷件上得以應(yīng)用。2020年12月，內(nèi)蒙古某企業(yè)6條彩色稀土ZrO2粉體生産綫全部投産運(yùn)行，生産能力可達(dá)200噸/年。2020年10月，“彩色稀土ZrO2納米粉體”被自治區(qū)工業(yè)與信息化廳認(rèn)定爲(wèi)“自治區(qū)新材料首批次産品”。
稀土元素在ZrO2陶瓷中的作用：（1）作添加劑，增加陶瓷産品顔色的多樣化，如添加Y2O3、La2O3、Sm2O3；（2）作燒結(jié)助劑，增強(qiáng)燒結(jié)産品的韌性和絕緣性，如添加釔元素；（3）作穩(wěn)定劑，增強(qiáng)ZrO2晶型的穩(wěn)定性，如添加Y2O3、Nd2O3和CeO2。
據(jù)網(wǎng)絡(luò)資料顯示，CeO2能和ZrO2形成很寬範(fàn)圍內(nèi)的四方氧化鋯固溶體的相區(qū)，是良好的固體電解質(zhì)材料；Y2O3穩(wěn)定的ZrO2是一種優(yōu)良的氧離子導(dǎo)體材料，在固體氧化物燃料電池、氧氣傳感器以及甲烷部分氧化膜反應(yīng)器等方面已獲得廣泛的應(yīng)用。
