纯净的氧化锆是白色固体，含有杂质时会显现灰色或淡黄色，添加显色剂还可显示各种其它颜色。纯氧化锆的分子量为123.22，理论密度是5.89g/cm3，熔点为2715℃。通常含有少量的氧化铪，难以分离，但是对氧化锆的性能没有明显的影响。氧化锆有三种晶体形态：单斜、四方、立方晶相。常温下氧化锆只以单斜相出现，加热到1100℃左右转变为四方相，加热到更高温度会转化为立方相。由于在单斜相向四方相转变的时候会产生较大的体积变化，冷却的时候又会向相反的方向发生较大的体积变化，容易造成产品的开裂，限制了纯氧化锆在高温领域的应用。但是添加稳定剂(例如：氧化钇）以后，四方相可以在常温下稳定，因此在加热以后不会发生体积的突变，大大拓展了氧化锆的应用范围。
氧化锆陶瓷（zr02）性能参数：
体积密度：5.5~6.05 g/cm^3；
熔点：2715℃；
抗弯强度：1100 mpa；
断裂韧性：12 mpam^(1/2)；
硬度：88~90 hra；
弹性模量：220 gpa；
线膨胀系数：(6.5~11.2)x10^（-16）/k；
最小可达剩余不平衡度：≤0.8 gmm/kg；
不平衡减少率：≥ 85%
在功能陶瓷方面，其优异的耐高温性能作为感应加热管、耐火材料、发热元件使用。氧化锆陶瓷具有敏感的电性能参数，主要应用于氧传感器、固体氧化物燃料电池(solidoxidefu elce ll,sofc)和高温发热体等领域。zr02具有较高的折射率(n-21^22)，在超细的氧化锆粉末中添加一定的着色元素(v205, mo03,fe203等)，可将它制成多彩的半透明多晶zr02材料，像天然宝石一样闪烁着绚丽多彩的光芒，可制成各种装饰品。另外，氧化锆在热障涂层、催化剂载体、医疗、保健、耐火材料、纺织等领域正得到广泛应用。

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