常壓下純的氧化鋯(YSZ)有三種晶型，低溫為單斜晶系，密度5.68g/cm3， 高溫為四方晶系，密度6.10g/cm3，更高溫度下為立方晶系，密度6.27g/cm3，三種晶型相互間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：單斜ZrO2  →  四方ZrO2  →  立方ZrO2  →   熔體。單晶氧化鋯(YSZ)陶瓷材料因其高強(qiáng)度、高硬度、耐腐蝕、耐高溫而被認(rèn)為是具有廣泛應(yīng)用前景的新型陶瓷。

氧化鋯(YSZ)單晶是目前發(fā)現(xiàn)的抗輻照能力zui強(qiáng)的絕緣體材料，在輕水堆中可用作“燃燒”多余钚的惰性基材以及儲(chǔ)存核廢物的基體而倍受關(guān)注。由于氧化鋯(YSZ)材料具有高硬度，高強(qiáng)度，高韌性，極高的耐磨性及耐化學(xué)腐蝕性等等優(yōu)良的物化性能，氧化鋯已經(jīng)在陶瓷、耐火材料、機(jī)械、電子、光學(xué)、航空航天、生物、化學(xué)等等各種領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。

氧化鋯由于ZrO2單晶需摻入釔（Y）以穩(wěn)定其結(jié)構(gòu)， 一般實(shí)際使用的是YSZ單晶――加入釔穩(wěn)定劑（含量約19%）的氧化鋯單晶。它機(jī)械、化學(xué)穩(wěn)定性好，價(jià)格較低因而得以廣泛應(yīng)用。常溫下保持立方相的氧化鋯晶體，具有硬度高(莫氏硬度8~8.5)，折射率高(于6830?處，n≈2.149)，色散性強(qiáng)(~0.056)和化學(xué)穩(wěn)定性好等特性。

水熱法是在高溫高壓下的水溶液中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，是制備無機(jī)材料先進(jìn)而成熟的技術(shù)。該法適用于金屬氧化物和復(fù)合金屬氧化物納米陶瓷粉末的制備。在高壓釜內(nèi)，鋯鹽(ZrOCl2)和釔鹽(Y(NO3)3)溶液加入適當(dāng)化學(xué)試劑，在高溫、高壓下反應(yīng)直接生成納米級氧化鋯顆粒，形成釔穩(wěn)定的氧化鋯固溶體。優(yōu)點(diǎn)為粉料粒度極細(xì)，可達(dá)到納米級，粒度分布窄。