ცირკონიუმის ოქსიდი (ZrO₂)ცირკონიუმის დიოქსიდი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ცირკონიუმის დიოქსიდი, მნიშვნელოვანი მაღალი ხარისხის კერამიკული მასალაა. ის წარმოადგენს თეთრ ან ღია ყვითელ ფხვნილს შესანიშნავი ფიზიკური და ქიმიური თვისებებით. ცირკონიუმის ოქსიდს აქვს დაახლოებით 2700°C დნობის წერტილი, მაღალი სიმტკიცე, მაღალი მექანიკური სიმტკიცე, კარგი თერმული და ქიმიური სტაბილურობა და უძლებს მჟავა და ტუტე კოროზიას და მაღალტემპერატურულ გარემოს. გარდა ამისა, ცირკონიუმის ოქსიდს აქვს მაღალი გარდატეხის ინდექსი და შესანიშნავი ოპტიკური თვისებები, ამიტომ ის ასევე ფართოდ გამოიყენება ოპტიკურ სფეროში.
პრაქტიკულ გამოყენებაში, სუფთაცირკონიუმის ოქსიდიფაზის ცვლილების პრობლემები აქვს (მონოკლინიკური ფაზიდან ტეტრაგონალურ ფაზაში გადასვლა გამოიწვევს მოცულობის ცვლილებას და მასალის ბზარების წარმოქმნას), ამიტომ, როგორც წესი, აუცილებელია სტაბილიზატორების, როგორიცაა იტრიუმის ოქსიდი (Y₂O₃), კალციუმის ოქსიდი (CaO) ან მაგნიუმის ოქსიდი (MgO), დოპირება სტაბილიზატორების, როგორიცაა იტრიუმის ოქსიდი (Y₂O₃), კალციუმის ოქსიდი (CaO) ან მაგნიუმის ოქსიდი (MgO), დოპირება სტაბილიზირებული ცირკონიუმის ოქსიდის (სტაბილიზირებული ცირკონიუმი) მისაღებად, მისი მექანიკური თვისებების და თერმული დარტყმისადმი მდგრადობის გასაუმჯობესებლად. გონივრული დოპირებისა და სინთეზირების პროცესების მეშვეობით, ცირკონიუმის მასალებს შეუძლიათ არა მხოლოდ შესანიშნავი მექანიკური თვისებების შენარჩუნება, არამედ კარგი იონური გამტარობის ჩვენებაც, რაც მას ფართოდ გამოყენების საშუალებას აძლევს სტრუქტურულ კერამიკაში, საწვავის უჯრედებში, ჟანგბადის სენსორებში, სამედიცინო იმპლანტანტებში და სხვა სფეროებში.
ტრადიციული სტრუქტურული მასალების გამოყენების გარდა, ცირკონიუმი ასევე სულ უფრო მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ულტრაზუსტი ზედაპირული დამუშავების სფეროში, განსაკუთრებით მაღალი კლასის გასაპრიალებელი მასალების სფეროში. თავისი უნიკალური ფიზიკური თვისებებით, ცირკონიუმი გახდა შეუცვლელი ძირითადი მასალა ზუსტი გასაპრიალებლად.
გაპრიალების სფეროში,ცირკონიუმიძირითადად გამოიყენება მაღალი კლასის გასაპრიალებელი ფხვნილისა და გასაპრიალებელი სუსპენზიის სახით. საშუალო სიმტკიცის (მოჰსის სიმტკიცე დაახლოებით 8.5), მაღალი მექანიკური სიმტკიცისა და კარგი ქიმიური ინერტულობის გამო, ცირკონიუმის ოქსიდს შეუძლია მიაღწიოს ზედაპირის უკიდურესად დაბალ უხეშობას, ამავდროულად უზრუნველყოს გაპრიალების მაღალი სიჩქარე და მიიღოს სარკისებური ზედაპირის ეფექტი. ტრადიციულ გასაპრიალებელ მასალებთან შედარებით, როგორიცაა ალუმინის ოქსიდი და ცერიუმის ოქსიდი, ცირკონიუმის ოქსიდს შეუძლია უკეთ დააბალანსოს მასალის მოცილების სიჩქარე და ზედაპირის ხარისხი გაპრიალების პროცესში და წარმოადგენს მნიშვნელოვან გასაპრიალებელ საშუალებას ულტრაზუსტი წარმოების სფეროში.
ცირკონიის გასაპრიალებელ ფხვნილს, როგორც წესი, აქვს ნაწილაკების ზომა, რომლის კონტროლირებადი ნაწილაკებია 0.05μm-დან 1μm-მდე, რაც შესაფერისია სხვადასხვა მაღალი სიზუსტის მასალის ზედაპირის გასაპრიალებლად. მისი ძირითადი გამოყენების სფეროებია: ოპტიკური მინა, კამერის ლინზები, მობილური ტელეფონის ეკრანის მინა, მყარი დისკის სუბსტრატები, LED საფირონის სუბსტრატები, მაღალი ხარისხის ლითონის მასალები (როგორიცაა ტიტანის შენადნობები, უჟანგავი ფოლადი, ძვირფასი ლითონის სამკაულები) და მოწინავე კერამიკული მოწყობილობები (როგორიცაა ალუმინის კერამიკა, სილიციუმის ნიტრიდის კერამიკა და ა.შ.). ამ შემთხვევებში,ცირკონიუმის ოქსიდიგასაპრიალებელ ფხვნილს შეუძლია ეფექტურად შეამციროს ზედაპირული დეფექტები და გააუმჯობესოს პროდუქტების ოპტიკური მახასიათებლები და მექანიკური სტაბილურობა.
სხვადასხვა გაპრიალების პროცესების მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად,ცირკონიუმის ოქსიდიშეიძლება დამზადდეს ერთიანი გასაპრიალებელი ფხვნილის სახით, ან შეიძლება შეერიოს სხვა გასაპრიალებელ მასალებს (მაგალითად, ცერიუმის ოქსიდს, ალუმინის ოქსიდს) უკეთესი შესრულების მქონე გასაპრიალებელი ხსნარის მისაღებად. გარდა ამისა, მაღალი სისუფთავის ცირკონიუმის ოქსიდის გასაპრიალებელი ხსნარი, როგორც წესი, იყენებს ნანოდისპერსიულ ტექნოლოგიას, რათა ნაწილაკები სითხეში ძლიერად გაიფანტოს აგლომერაციის თავიდან ასაცილებლად, რაც უზრუნველყოფს გასაპრიალებელი პროცესის სტაბილურობას და საბოლოო ზედაპირის ერთგვაროვნებას.
საერთო ჯამში, ელექტრონული საინფორმაციო ტექნოლოგიების, ოპტიკურ წარმოების, აერონავტიკისა და მაღალი დონის სამედიცინო სფეროებში ზედაპირის ხარისხის მოთხოვნების მუდმივი გაუმჯობესებით,ცირკონიუმის ოქსიდი, როგორც მაღალი ეფექტურობის გასაპრიალებელი მასალის ახალი ტიპი, ძალიან ფართო გამოყენების პერსპექტივას იძენს. მომავალში, ულტრაზუსტი დამუშავების ტექნოლოგიის უწყვეტი განვითარების წყალობით, ცირკონიუმის ოქსიდის ტექნიკური გამოყენება გაპრიალების სფეროში კვლავ გაღრმავდება, რაც ხელს შეუწყობს მაღალი დონის წარმოების საჭიროებების დაკმაყოფილებას.