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水热法制备氧化钇稳定的氧化锆纳米晶及水溶胶邢艳红;丁士文【摘要】以氧氯化锆为原料,以氨水作为沉淀剂,用NaOH调节pH并充当矿化剂,采用水热法制备了8％Y2O3稳定的ZrO2纳米粉体(YZS)及分散均匀的水溶胶;利用透射电子显微镜研究了反应温度、反应时间、体系pH、浆料浓度、有机添加剂丙三醇等对晶体形成过程的影响.结果表明,NaOH在调节产物矿化和控制反应体系pH方面具有重要作用;所制备的YZS样品晶粒分散均匀,粒径大约为7～8 nm.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2014(025)001【总页数】5页(P67-71)【关键词】ZrO2;纳米晶;水溶胶;水热法;制备【作者】邢艳红;丁士文【作者单位】河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002;河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002【正文语种】中文【中图分类】TQ134.1ZrO2是一种p-型半导体材料，其熔点和沸点高，热膨胀系数大，抗腐蚀性强，化学稳定性非常好. 纳米ZrO2还具有高比表面积和丰富的表面缺陷，具有弱酸、弱碱性和氧化还原性，易于产生氧空位，可用作催化剂、催化剂载体及助剂，广泛应用于能源、环境、材料等领域[1-6]. 但是，纯ZrO2难以制成坚硬致密的陶瓷体[7]，当加入适量的立方晶型Y2O3，可与ZrO2形成固溶体(简称YEZ)，消除了单斜到四方相的相变，从而形成稳定或部分稳定的晶型[8].目前制备纳米Y2O3-ZrO2粉体的常用方法有化学共沉淀，溶胶凝胶法，水热法等. 而共沉淀得到的粉体分散性差，脱水过程中团聚现象严重. 溶胶凝胶法工艺条件较为苛刻，原料昂贵，不利于工业化大生产. 本文作者选用工艺简单、成本较低的水热法制备粉体，利于工业化生产. 对于粉体进行后处理形成了稳定的溶胶可直接用于涂层喷涂，此技术目前未见报道.从20世纪90年代, 纳米材料和纳米技术凭借其独特的性能引起人们的广泛重视. 与传统材料相比，选取纳米材料作为热胀涂层材料，其隔热性能更好，抗震能力更强[9]. 本文作者通过对YZS纳米粉体进行分散，制成均匀的液体溶胶，可以直接通过喷涂形成稳定均匀的纳米涂层.1.1 试剂和仪器ZrOCl2·8H2O、Y2O3、HCl、NH3·H2O、NaOH等均为国产分析纯试剂；实验用水为去离子水. DHG-9076A型电热恒温鼓风干燥箱；GSH-1/7.5反应釜；循环水式多用真空泵.1.2 样品制备(1)称取0.338 7 g Y2O3放入50 mL烧杯中，加入稀HCl溶解得YCl3溶液；称取31.74 g ZrOCl2·8H2O，用200 mL水溶解；将两种溶液混合. (2)用分液漏斗把上述混合溶液滴加到30 mL 15%氨水中，得到白色沉淀，过滤、洗涤至无Cl-为止. (3)将滤饼转移到1 000 mL的烧杯中，加500 mL蒸馏水，搅拌均匀后用NaOH调节pH=10；将悬浮液转移至高压釜中，在180 ℃反应5 h，过滤、用去离子水洗至无Na+，再用无水乙醇洗3次，然后50 ℃烘干. (4)将定量的粉体置于水与乙醇的混合溶剂中(体积比1∶1)，超声分散30 min得到所需浓度的YZS液体溶胶，可以直接用于纳米涂层的喷涂.1.3 样品表征采用D 8 Advance X-ray衍射仪进行XRD分析(德国Bruker)，功率为40 kV，电流为40 mA，铜靶，扫描范围为10°～70°，扫描速度为0.01°/min；样品形貌采用JEM-1000透射电子显微镜(日本)进行表征.2.1 反应温度和时间对结晶度的影响图1是样品的XRD图谱，由图可以看出，温度低于150 ℃时，产物以无定型的非晶态存在，温度达到180 ℃样品出现宽化的衍射峰，且随着反应时间的增加，衍射峰强度增强，样品的结晶度提高. 但是较高的反应温度和较长的反应时间会造成样品颗粒的团聚，因此确定反应温度和时间分别为180 ℃和5 h. 反应温度对晶粒的生成和长大都有影响，当温度较低时，因为离子的能量较低，既使过饱和度很大，晶粒生成速度也很小；随着温度的升高，晶粒生成速度逐渐增大；而于晶粒生成速度达到极大值后继续提高温度，过饱和度下降，晶粒生成速度反而下降，同时也不利于形成稳定的晶粒. 因此必须选择适宜的反应温度，既能控制产物的粒度，又可维持较高的产物收率[7]. 理论上讲，反应时间愈短，晶粒粒径愈小，粒径分布愈窄，但是为维持较高的产率，需要维持一定的反应时间，因此在实际反应中，反应时间的选择需要兼顾晶体的粒度及分布以及产品的收率.2.2 pH对结晶度的影响图2为反应溶液的pH分别为8，9，10，11条件下制备的样品的XRD谱图. 从图中可以看出，随着pH增大，衍射峰增强，结晶度增加. 但是pH=10与pH=11时相比，样品的衍射峰强度相差不大，且考虑反应在高温高压下进行，为减少对装置的腐蚀，故选择反应溶液的pH=10. 此外，通过实验经理论推理发现通过pH的调节可以防止反应过程中的硬团聚的发生，其原因可能是因为小颗粒吸附水溶液中的离子而使其表面带有一定的电荷，带电表面附近的溶液则出现电量相等、电性相反的电荷扩散层，由此形成双电层结构. 颗粒相互靠近时，双电层的交叠会产生排斥力. 当范德华力之间的吸引作用大于双电层之间的排斥作用时，粒子就发生团聚(见图3)，因此可以通过调节溶液的pH来控制排斥力的大小以达到防止团聚的目的[10-11].2.3 浆料浓度对粒度的影响图4中a-d分别为水热反应釜中前驱物氢氧化锆浆液体积浓度为80%,60%,40%,20%的透射电镜照片. 从图中可以看出，浆料的浓度对样品的微观形貌、颗粒大小有直接影响. 浆料浓度越大，反应釜内压强越大,氧化锆越容易结晶析出，结晶所形成的颗粒就越细小.在浆料浓度达到80%时，釜内压力很大，晶粒快速生长、析出，且团聚在一起形成了100 nm左右的类球形大颗粒(见图4a). 随着浆料浓度降低，在晶粒生长过程中的压力也随之减小，形成分散趋于均匀的7～8 nm左右的小颗粒，而不再有团聚成球的趋势(见图4b,c). 浆料浓度稀释到20%时，结晶过程变慢，形成20 nm 左右的较大颗粒，并产生一定交联(见图4d).2.4 添加剂对样品微观形貌的影响图5 a为水热反应中未使用修饰剂得到样品的透射电镜照片，图5b为添加了丙三醇得到样品的照片. 可以看出，未使用添加剂得到的样品存在严重的团聚现象；使用添加剂得到的样品分散性较好，颗粒呈球形，粒径大约为7～8 nm. 这可能是由于丙三醇结构中存在三个羟基，羟基是强亲水基，而丙三醇的结构中并无疏水基，因此丙三醇可以与前躯体氢氧化锆建立起较强的类弧形氢键，在其表面形成一层丙三醇的亲水保护膜,起到了位阻的效应，可以有效的防止氢氧化锆在结晶过程中发生交联，产生团聚. 最终通过丙三醇的加入形成了分散较为均匀的纳米球形YZS.2.5 水溶胶样品图6为Y2O3稳定的ZrO2纳米粉体经处理后得到的水溶胶样品，该样品为均匀分散的液体，可以稳定存放一周以上，亦可以直接喷涂形成均匀的纳米涂层.在180 ℃，pH=10的条件下，水热反应5 h得到了结晶较好的、粒径为7～8 nm左右的球形氧化锆粉体. 通过在反应过程中加入丙三醇可以较好地提高纳米粉体的分散性，并且通过浆料浓度的控制可以直接有效地改变粉体的微观形貌. 通过对粉体的后处理得到了分散均匀的水溶胶，可直接用于纳米涂层的喷涂.【相关文献】[1]赵青，杨阳，孙永欣，等．低温微波水热法制备氧化钇稳定氧化锆[J]．微纳电子技术, 2007,7(8): 76-80．[2]漆小龙, 邓淑华, 黄慧民, 等．纳米二氧化锆的制备技术与表征手段[J]．上海化工, 2002, 24: 21-24．[3]高运明, 郭兴敏, 周国治．氧化锆试样电子导电特征氧分压的测定[J]．武汉科技大学学报: 自然科学版, 2005, 28(4): 333-336.[4]贾庆超, 高琳, 胡捷, 等.膜反应器中甲烷催化部分氧化制合成气Ni/ZrO2积炭的研究[J].河南大学学报: 自然科学版,2007,37(1):31-34.[5]NOH H J, SEO D S, KIM H, et al. Synthesis and crystallization of anisotropic shapedZrO2 nanocrystalline powders by hydrothermal process [J]. Mater Lett, 2003, 57(16): 2425-2431.[6]郭建辉, 张治军. 二氧化硅修饰纳米氧化锆陶瓷材料的制备及性能[J].化学研究, 2012,23(2): 68-72.[7]高龙柱, 陈洪龄, 徐南平．低温水热合成四方相纳米二氧化锆[J].化工学报, 2005, 56(3): 552-554.[8]韩敏芳, 李伯涛, 彭苏萍．Y2O3稳定ZrO2纳米粉体性能研究[J].云南大学学报: 自然科学版, 2002, 24(1A): 29-32.[9]吴文鹏, 孙玉军．超细高纯氧化锆制备工艺研究[J]. 辽宁师专学报, 2001, 3(2): 88-91.[10]邓彤彤, 彭振山. 沉淀法制备氧化物超细粉体的研究进展[J]. 湘潭师范学院学报: 自然科学版, 2003, 25(3): 64-67.[11]罗电宏, 马荣骏．对超细粉末团聚问题的探讨[J]. 湿法冶金, 2002，21(2): 57-61.。
摘要本文简要介绍目前二氧化锆的制备方法（共沉淀法、溶胶—凝胶法、喷雾热解法、金属有机物水解法、水热法、反向胶团法等），主要以水热法为例,详细介绍其制备过程及步骤，并检测制得二氧化锆的各项性能（红外、XRD)。
本文采用水热法制备氧化钇稳定氧化锆（YSZ ）纳米粉术，以Zr 4+和Y 3+的氢氧化物为热前驱体，氢氧化钾和碳酸钾作矿化剂，研究水热处理温度、PH 值和矿化剂浓度对水热合成纳米氧化锆晶型结构的影响。
实验的各项性能结果表明:高的反应温度有利于立方氧化锆的生成,矿化剂的加入对合成产物晶化度和晶粒大小有显著的影响，体系pH 值会影响水热前驱体的结构,进而影响水热合成纳米氧化锆的晶型.在Y 2O 3 掺杂量比较大的时候,PH 值的变化对氧化锆晶型的影响不明显，晶型由掺杂量决定。
在本文中还附有二氧化锆制备步骤及其性能检测的各种实验数据，用到的实验仪器，可操作性强，从而为制备粒度和晶型可控的纳米二氧化锆粉末提供实验依据.关键词： 二氧化锆 制备方法 水热法 性能检测Title Preparation and properties of zirconium dioxide detectionAbstractThis paper introduces the preparation methods of the present zirconia（Coprecipitation、Sol - gel method、Spray pyrolysis、Hydrolysis of metal organic、Hydrothermal、Reverse micelles and so on）. Case Study of the main hydrothermal. Details of their preparation process and steps，and detection system was the performance of zirconia （XRD). In this paper, hydrothermal yttria stabilized zirconia nano—powder technique to Zr4+ and Y3+in the hydroxide precursor for the heat，potassium hydroxide and potassium carbonate as a mineralizer of hydrothermal treatment temperature，PH value and mineralizer concentration on the hydrothermal synthesis of nano-zirconia crystal structure。
一种钇稳定氧化锆晶体制备方法
制备钇稳定氧化锆晶体可以采用多种方法，其中一种常用的方法是溶胶-凝
胶法。
该方法的基本步骤如下：
1. 制备原料：需要锆酸盐、稳定剂（如氧化钇）和溶剂等原料。
2. 溶解原料：将锆酸盐和稳定剂溶解在溶剂中，形成均匀的溶液。
3. 胶凝化：在溶液中加入胶凝剂，使溶液发生胶凝化反应，形成凝胶。
4. 干燥和热处理：将凝胶干燥并置于高温下进行热处理，以得到氧化锆晶体。
制备过程中需要注意控制反应条件，如温度、溶液浓度、胶凝剂的种类和用量等，以获得高质量的氧化锆晶体。
同时，需要确保原料的纯度和质量，避免引入杂质和缺陷。
制备钇稳定氧化锆晶体的具体方法可能因不同的制备条件和要求而有所不同，以上仅为其中的一种制备方法。
在实际应用中，应根据具体情况选择合适的制备方法和工艺参数，以达到最佳的制备效果。
氧化钇稳定氧化锆原理氧化钇稳定氧化锆（YSZ）是一种重要的功能陶瓷材料，具有优异的化学稳定性、热稳定性和机械性能，被广泛应用于固体氧化物燃料电池、气体传感器、电解质膜等领域。
其稳定性主要依赖于氧化钇（Y2O3）的添加，下面我们将深入探讨氧化钇稳定氧化锆的原理。
首先，氧化钇的添加可以稳定氧化锆的晶体结构。
纯氧化锆在高温下会发生相变，从立方相转变为四方相，导致晶格体积的变化，从而引起材料的蠕变和热膨胀系数的变化。
而氧化钇的加入可以抑制这种相变，使晶体结构保持稳定，从而提高了材料的热稳定性和机械性能。
其次，氧化钇的添加可以提高氧离子传导性能。
氧化锆本身是一种良好的氧离子导体，而氧化钇的加入可以进一步提高材料的氧离子传导性能，降低氧离子的迁移能垒，促进氧离子在晶格中的传输，从而提高固体氧化物燃料电池的性能。
此外，氧化钇的添加还可以提高氧化锆的化学稳定性。
在高温和极端环境下，氧化锆很容易与一些金属元素发生反应，导致材料的老化和性能下降。
而氧化钇的加入可以形成稳定的固溶体结构，阻碍金属元素的扩散，减少材料与外界环境的反应，提高了材料的化学稳定性。
综上所述，氧化钇稳定氧化锆的原理主要包括稳定晶体结构、提高氧离子传导性能和提高化学稳定性。
通过合理控制氧化钇的添加量和制备工艺，可以有效改善氧化锆的性能，拓展其在能源、传感器等领域的应用。
总的来说，氧化钇稳定氧化锆的原理是一个复杂而又精妙的过程，需要深入的材料学和化学知识来加以理解和掌握。
随着科学技术的不断发展，相信氧化钇稳定氧化锆这一领域将会有更多的突破和创新，为人类社会的发展做出更大的贡献。
钇稳定四方相氧化锆粉末的水热水解法制备刘志宏;赵立星;刘智勇;李玉虎;李启厚【摘要】采用水热水解法制备粒径可控的钇稳定四方相氧化锆(Y-TZP)粉末,考察水热时间、温度和H+浓度对Y-TZP前躯体粉末颗粒粒径及其分布的影响.结果表明:水热水解法制备的Y-TZP前驱体粉末为单斜相,分散性好,颗粒粒径为50～300 nm;水解水热反应进程越充分,前驱体颗粒平均粒径越大,陈化导致其粒径分布变宽.在实验的浓度(0.485 mol/L ZrOC12、0.03 mol/L YCl3)和温度(130～150℃)范围内,升高温度,前驱体颗粒平均粒径从186.2 nm降低为94.1 nm,且其分布变窄;H+浓度对前驱体颗粒平均粒径影响明显,提高H+浓度,前驱体颗粒的平均粒径先增大后减小.水热水解法制备的Y-TZP前驱体滴氨掺钇后,于1000℃煅烧1h得到钇稳定四方相氧化锆(Y-TZP)粉末,粒径约为120 nm,且其分布较窄.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2016(026)006【总页数】11页(P1339-1349)【关键词】氧化锆;Y-TZP前躯体;水热水解;粒径;分布【作者】刘志宏;赵立星;刘智勇;李玉虎;李启厚【作者单位】中南大学冶金与环境学院,长沙410083;中南大学冶金与环境学院,长沙410083;中南大学冶金与环境学院,长沙410083;中南大学冶金与环境学院,长沙410083;中南大学冶金与环境学院,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TG146.2氧化锆是一种用途广泛的陶瓷材料，具有立方、四方和单斜3种晶体结构，它们分别在2643 K以上、1443～2643 K之间和小于1443 K温度范围内稳定；氧化锆四方相转化为单斜相的相变，伴随有 5%的剪切应力产生及8%的体积膨胀［1］。
因此，纯氧化锆陶瓷在烧结降温中，会因这一相变产生体积膨胀，导致其断裂韧性较差［1］。
研究发现，适量掺杂Y3+、Mg2+、Ce4+等阳离子，可使氧化锆在室温下仍保持四方相或立方相，从而解决氧化锆陶瓷烧结冷却中体积膨胀的问题［2］。
钇稳定氧化锆（YSZ）陶瓷力学性能优越，长期以来，其制备技术一直是研究的热点［2-8］。
目前，湿化学法制备钇稳定氧化锆粉末的方法有沉淀法［3-5］、溶胶-凝胶法［6］、沉淀-水热法［8-10］、水解法［11-15］等多种，其中，后两种方法已得到较广泛的商业应用［12］。
沉淀法制备的水合氧化锆粒径较小，其粒径及分布调控有限，含水量和比表面能较高，在洗涤、干燥及煅烧过程中易形成硬团聚。
溶胶-凝胶法能耗低，产物化学成分均一，但工艺复杂且原料成本高，难以实现工业化。
沉淀-水热法是将沉淀法制备的水合氧化锆再经水热处理，提高粉末的分散性和结晶度，但粉末形貌变化不大，仍具有较高的比表面能，易团聚。
水解法又分为常压水解法［13-15］和水热水解法［11-12］。
常压水解法是在常压、温度低于100 ℃的条件下，通过无机锆盐溶液水解沉淀制备氧化锆粉末。
该法粉末形貌易于控制，但反应耗时过长，往往超过70 h，不利于工业生产［13］。
提高温度可显著缩短水解时间［13］。
水热水解法是在温度大于100 ℃的水热条件下，使无机锆盐溶液自发水解，制备氧化锆粉末的方法，该法既克服常压水解法反应耗时过长的不足，又保留其形貌易于控制的优点。
目前，氧化锆粉末的常压水解法制备及其粒径控制，国外已有报道［13］。
但关于水热水解法的报道较少［11-12］，特别是对粉末粒径及其分布与水热水解条件之间的关系，仍缺乏深入的研究，这极大制约着钇稳定氧化锆粉末制备技术水平的提升。
本文作者以ZrOCl2和YCl3为原料，采用水热水解法，分别以盐酸和氨水为溶液pH值调节剂、氨水为沉淀剂，在130～150 ℃水热条件下制备Y-TZP前驱体粉末，系统研究水热时间、温度、H+浓度等对Y-TZP前驱体的粒径及其分布的影响，研究结果对高性能钇稳定氧化锆粉末的工业化生产具有指导意义。
1.1 实验原料实验原料为氯氧化锆（ZrOCl2·8H2O，淄博环拓化工有限公司生产）、氯化钇（YCl3·6H2O，上海阿拉丁生化科技股份有限公司生产）、盐酸（HCl，衡阳凯信化工试剂有限公司生产）、氨水（NH3，国药集团化学试剂有限公司生产）和硝酸银（AgNO3，国药集团化学试剂有限公司生产），除氯氧化锆为化学纯外，其余均为分析纯试剂；实验用水为自制去离子水。
1.2 样品制备1）将ZrOCl2·8H2O和YCl3·6H2O按摩尔比97:6的比例溶解，其中ZrOCl2浓度为0.97mol/L，YCl3浓度为0.06mol/L。
溶液稀释一倍后，在130～150 ℃温度范围内水热6～18 h后自然冷却，得到白色稳定悬浮液。
离心水洗3～5遍，直至用0.1mol/L的AgNO3溶液检测不到氯离子，再用乙醇洗涤数次，离心后放在烘箱中经60 ℃干燥8 h，得到白色粉末，研磨并分析。
2）取上述配制溶液50 mL，分别加入不同浓度的氨水和HCl溶液50 mL，于130 ℃水热18 h后自然冷却，同步骤1洗涤干燥，研磨并分析。
3）取部分130 ℃水热12 h后的白色稳定悬浮液，在30℃恒温搅拌下以1mL/min滴入10%氨水（质量分数）至pH=9，静置陈化一昼夜后，同步骤1洗涤干燥，于1000℃下煅烧1h后研磨并分析。
水热水解法制备Y-TZP流程如图1所示。
1.3 粉末表征采用场发射扫描电镜（JSM-2100F）观察颗粒形貌、粒径及分散状态；采用XRD （ Rigaku-TTRⅢ型X 射线衍射仪，Cu 靶，Kα，λ=0.154 06 nm ）分析样品物相；采用ICP-AES对锆和钇的沉淀率进行分析计算；采用BET测试仪测定煅烧前后样品的N2等温吸脱附曲线并进行分析。
2.1 水解沉淀法制备氧化锆形核与生长机理氧氯化锆在溶液中水解方程式为一般认为ZrOCl2溶于水后，ZrO2+离子在水溶液中以四配合物［Zr（OH）2·4H2O］48+形式存在，在每个［Zr（OH）2·4H2O］48+中锆原子按正方形排列，每个锆原子通过4个桥羟基和4个水分子呈同等配位，升高温度，［Zr（OH）2·4H2O］48+通过脱质子化过程从配合水中释放H+，生成具有外羟基的四配合物［13］［Zr（OH）2+x·（4-x）H2O］4（8-4x）+，这是一个较快的过程［14］，反应如下：具有外羟基的之间会通过聚合形成聚合物，随着水解的进行，聚合物浓度达到临界值后均相爆发形核，则在晶核表面附着生长，晶核长大形成起始颗粒，起始颗粒又通过聚合作用，形成表观颗粒［15］。
根据HOGG 等［16］的Homocoagulation和Heterocoagulation模型计算，起始颗粒的聚集分均相聚集和非均相聚集两种方式，而BLEIER等［17］研究发现，在较高的ZrOCl2浓度下，通过水解反应制备的氧化锆前驱体表观颗粒主要由非均相聚集形成的。
图2所示为通过水热水解沉淀法制备的Y-TZP前驱体的SEM像。
由图2可以看出，Y-TZP为细小颗粒团聚体。
2.2 水热时间的影响配置0.485mol/L ZrOCl2+0.03mol/L YCl3溶液100 mL，装入密闭的高压釜中，分别于130 ℃水热6、9、12、18 h，考察水热时间对Zr和Y的沉淀率及Y-TZP 前驱体形貌的影响，表1所列为不同水热水解条件下溶液中Zr和Y的沉淀率。
图3所示为产物的SEM像及粒径分布图。
图3中左列为水热不同时间后样品的SEM像，右列为随机统计图片中 150～200个颗粒（不说明则为表观颗粒，下同）粒径后得到的粒径分布图，其中d为平均粒径。
结合表1和图3可以看出，通过水热水解沉淀法制备的Y-TZP前驱体颗粒为不规则球形，分散性好，反应6 h和9 h后，Zr的沉淀率从76.1%升高为94.2%，粉末的平均粒径从131.4 nm变为185.2 nm，说明水热水解反应进行得愈充分，颗粒尺寸愈大［14］。
水解9 h、12 h和18 h后，Zr的沉淀率在94%以上，且粒径变化不明显，但粒径分布逐渐变宽。
这是由于反应结束后，随着水热时间的延长，在0.96 mol的盐酸中，Y-TZP前驱体发生了Ostwald陈化，导致大颗粒增多的同时均一性变差。
表1中水热后Y的沉淀率很小，考虑到氧化锆的物理吸附，130 ℃水热时，Y3+在0.96mol/L的盐酸溶液中基本不会发生水解沉淀反应。
2.3 水热温度的影响配置0.485mol/L ZrOCl2+0.03mol/L YCl3溶液100 mL，装入密闭的高压釜中，分别于130、140和150 ℃水热12 h，考察水热温度对Y-TZP前驱体形貌及晶粒尺寸的影响。
图4所示为产物的XRD谱。
图5所示为产物的SEM像及粒径分布。
图4的XRD谱扫描范围为22°～28°，扫描速率1 （°）/s，步长0.01°。
图中显示，不同温度下制备的样品均为单斜相，且随着温度的改变，峰形并没有明显变化，呈单斜相。
对图3中［111］晶面峰进行拟合并用谢乐公式进行计算：式中：K为Scherrer常数；D为晶粒垂直于晶面方向的平均厚度；B为实测样品衍射峰积分半高宽度；θ为衍射角；γ为X射线波长。
通过谢乐公式计算出130～150 ℃温度下水热12 h后氧化锆的晶粒尺寸分别为2.53、2.51、2.49 nm。
前驱体表观颗粒为起始颗粒通过聚集形成的，因此，通过谢乐公式对［11］晶面峰进行拟合计算得到的晶粒尺寸反应了起始颗粒的尺寸大小［18］。
从计算结果来看，不同温度下水热12 h后起始颗粒尺寸基本不变，这是由于起始颗粒的形核活化能EI和晶核生长活化能EG近似相等，虽然温度升高，但起始颗粒的形核与长大速率比值不变，宏观上则表现为起始颗粒尺寸不变［19］。
图5中，随着温度的升高，Y-TZP前驱体表观颗粒平均粒径从186.2 nm减小为94.1 nm，同时粒径分布变窄，这是由于随着温度的升高，前驱体起始颗粒的热运动及静电排斥力随之改变，使其发生聚集的势能壁垒发生变化，从而影响表观颗粒粒径，这在 3.4中会做进一步阐述。
同时，前驱体在低温下结晶度较差，较容易发生溶解再结晶行为［8］，而随着反应温度的升高，已生成的Y-TZP前驱体结晶度较高，不容易再发生溶解再结晶行为，因此会较好地保留均相环境下制备粉末的均一性。
同时表1显示，升高温度有利于提高水热水解过程中Y的沉淀率。
2.4 H+浓度的影响取4份0.97mol/L ZrOCl2+0.06mol/L YCl3溶液50 mL，分别加入0.48mol/L、0.24mol/L的氨水和0.24mol/L和0.48mol/L的HCl溶液各50 mL，于130 ℃水热18 h，反应结束后溶液中的H+浓度分别为0.73、0.85、1.09和1.21mol/L，对比无添加盐酸和氨水的样品（c（H+） =0.97mol/L），考察H+浓度对Y-TZP 前驱体形貌及晶粒尺寸的影响。
