ZrO2熔點高達(dá)2700℃，同時還具有導(dǎo)熱系數(shù)低、耐熱性好、耐蝕性好和強度高等需要特點，作為高溫下使用的結(jié)構(gòu)用陶瓷一直備受關(guān)注。在室溫條件下取ZrO2單斜晶結(jié)構(gòu)，隨著溫度的升高，結(jié)構(gòu)變化為正方晶、立方晶和結(jié)晶相。因為該結(jié)晶相的變化伴隨著約4%的體積變化，所以通過反復(fù)升溫降溫直至破損。而通過添加CaO作為穩(wěn)定劑可以抑制結(jié)晶相的相變。除了CaO以外，Y2O3和MgO也是有這種效果的，單從價格和功能方面，大多使用CaO和Y2O3，其中CaO其材料本身廉價，穩(wěn)定化容易，所以運用較多的是用CaO穩(wěn)定的ZrO2。但是，存在的缺點是在高溫下長時間使用時，容易產(chǎn)生由于相轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致的去穩(wěn)定化現(xiàn)象。由此得知，與添加足夠量的穩(wěn)定劑的安全穩(wěn)定性ZrO2相比，穩(wěn)定劑添加量加以控制的部分穩(wěn)定性ZrO2，由于微觀裂紋等產(chǎn)生的效果，更加容易緩和應(yīng)力。
ZrO2和Cr2O3一樣，對渣的溶解度極小，希望增加渣的黏性，所以通過添加ZrO2，可能會呈現(xiàn)良好的耐熔損性。然而眾所周知，伴隨熱變化會產(chǎn)生相轉(zhuǎn)移，此時呈現(xiàn)常膨脹，擔(dān)心在長期使用時組織會劣化。有報告稱，添加ZrO2的AL2O3質(zhì)澆注料，由于反復(fù)熱處理導(dǎo)致殘余膨脹收縮很大，但是通過改變添加ZrO2的種類可以抑制殘余線膨脹收縮率的增加。此時還有報告稱，通過使用部分穩(wěn)定性ZrO2使其生成單斜晶，通過微觀裂紋產(chǎn)生的效果，可以緩和耐火材料受到的應(yīng)力。依靠這種效果，通過使用ZrO2來提高AL2O3-Cr2O3質(zhì)澆注料的抗熱震性。但是，有關(guān)耐火材料添加ZrO2效果方面的研究報告很少。
在AL2O3-Cr2O3質(zhì)澆注料中添加各種ZrO2,研究了其對澆注料特性的影響，得出了以下結(jié)論。
（1）穩(wěn)定化率
穩(wěn)定化率越高，結(jié)果是體積穩(wěn)定性越好。另外高溫線膨脹率為直線，降溫時膨脹曲線的軌跡也接近升溫時的直線。穩(wěn)定化率不同對耐熔損性的影響沒有發(fā)現(xiàn)大的差異，但在抗浸透性方面，穩(wěn)定化率越高，抗浸透性越好，而穩(wěn)定化率越高，抗熱震性越低。
通過提高ZrO2的穩(wěn)定化率，則體積穩(wěn)定性提高，抗浸透性提高，但抗熱震性降低。
（2）關(guān)于CaO穩(wěn)定的ZrO2的粒度
粒徑越大體積穩(wěn)定越低，另外高溫線膨脹率也變大。在耐熔損性方面沒有發(fā)現(xiàn)存在差異，但抗浸透性降低，抗熱震性也降低。
根據(jù)這次的實驗結(jié)果，ZrO2粒徑越小，效果也好。
（3）關(guān)于穩(wěn)定劑
MgO穩(wěn)定的ZrO2與CaO相比，體積穩(wěn)定性、抗熱震性差，但耐熔損性和抗浸透性提高。由此得知由于穩(wěn)定劑不同而呈現(xiàn)不同的特征。
（4）關(guān)于不穩(wěn)定ZrO2
添加不穩(wěn)定ZrO2試樣反復(fù)燒成，殘余膨脹大，體積穩(wěn)定性差，熱膨脹率曲線也發(fā)生異常膨脹收縮。但是，耐熔損性提高。在抗熱震方面，由于裂紋多發(fā)，呈降低傾向。由此得知添加不穩(wěn)定ZrO2試樣僅耐熔損性提高。在試驗中，添加ZrO2原料的AL2O3-Cr2O3質(zhì)澆注料，雖然添加量為少量的2%，但卻發(fā)現(xiàn)了很大的差異。另外還得知穩(wěn)定劑和穩(wěn)定化率不同，則呈現(xiàn)不同的性狀。其中有的結(jié)果還與ZrO2原料的性狀很相似。
