一、立方氧化鋯是什么材質(zhì)
立方氧化鋯又名蘇聯(lián)石，是人工合成寶石，最早由蘇聯(lián)人研制成功，故名蘇聯(lián)石。亦被稱作“方晶鋯石”或“蘇聯(lián)鉆”， 是二氧化鋯晶體的一種。氧化鋯天然存在時(shí)大部份為單斜晶體，主要以礦物“斜鋯石”存在。以立方單晶體存在的氧化鋯在天然中極為罕有，可以通過(guò)人工方法合成，被廣泛用作鉆石的代替品。
立方氧化鋯與鉆石一樣，都為立方晶體。在正常壓力之下，二氧化鋯的穩(wěn)定晶體為單斜晶體（mono-clinic），因此在合成立方氧化鋯的過(guò)程中，需要加入份子量為10至15%的金屬氧化物（通常氧化釔或氧化鈣）作為安定劑。不同的生產(chǎn)方法會(huì)加入不同份量的安定劑，故此立方氧化鋯的物理及光學(xué)特質(zhì)會(huì)稍為有所不同。
立方氧化鋯的密度頗高，比重為5.6至6.0。其硬度達(dá)8.5，雖低于鉆石，但已超過(guò)大部份天然寶石。其折射指數(shù)為2.15至2.18，表面有金剛光澤。色散指數(shù)達(dá)0.058至0.066，超過(guò)鉆石。立方氧化鋯無(wú)解理（Cleavage），斷口為貝殼狀（Conchoidal fracture），屬于易碎。在短波紫外線下呈黃、黃綠螢光，于長(zhǎng)波紫外線下螢光不明顯。
二、合成立方氧化鋯的方法有哪些
1、氫氧化鋯煅燒法
氫氧化鋯煅燒法是一種常見(jiàn)的合成立方氧化鋯的方法。該方法的原理是先制備氫氧化鋯，在高溫下進(jìn)行煅燒，使其轉(zhuǎn)化為立方氧化鋯。
具體操作方法如下：首先制備氫氧化鋯沉淀，在常溫下進(jìn)行干燥。然后將干燥的氫氧化鋯沉淀在高溫下進(jìn)行煅燒，煅燒溫度通常為1200℃以上。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的煅燒，氫氧化鋯會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎窖趸啞?/p>
優(yōu)點(diǎn)是合成的氧化鋯純度高，晶體結(jié)構(gòu)完整，機(jī)械性能優(yōu)異，因此應(yīng)用十分廣泛。但是，這種方法的缺點(diǎn)在于煅燒溫度高，需要耗費(fèi)較多能源，同時(shí)操作難度大，需要嚴(yán)格控制反應(yīng)條件。
2、碳酸氫銨沉淀法
碳酸氫銨沉淀法是一種常用且容易操作的合成立方氧化鋯的方法。該方法的原理是將氯化鋯和碳酸氫銨反應(yīng)，得到氫氧化鋯沉淀，再將其煅燒得到立方氧化鋯。
具體操作方法如下：將氯化鋯和碳酸氫銨共同溶解在水中，調(diào)節(jié)pH值后，會(huì)出現(xiàn)氫氧化鋯的沉淀。然后將氫氧化鋯沉淀在高溫下進(jìn)行煅燒，煅燒溫度通常為1000～1200℃。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的煅燒，氫氧化鋯會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎窖趸啞?/p>
優(yōu)點(diǎn)是合成方法簡(jiǎn)單，易于操作，并且可以得到高純度的立方氧化鋯。但是，缺點(diǎn)在于反應(yīng)系統(tǒng)易受雜質(zhì)影響，同時(shí)前期需要對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行嚴(yán)格的控制。
3、水解法
水解法是一種新型的合成立方氧化鋯的方法。該方法是在高壓水中通過(guò)水解反應(yīng)合成立方氧化鋯。
具體操作方法如下：將氯化鋯和水加入到反應(yīng)釜中，設(shè)置一定的壓力和溫度，在高壓水中進(jìn)行水解反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，放出高壓水，將反應(yīng)物經(jīng)過(guò)過(guò)濾和洗滌等處理，得到立方氧化鋯。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單，不需要高溫煅燒，能夠獲得高度純化的立方氧化鋯，且生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)污染、無(wú)二次污染等問(wèn)題。但是，該方法的缺點(diǎn)在于設(shè)備要求高、反應(yīng)條件需嚴(yán)格控制、成本相對(duì)較高。
