彩色氧化锆陶瓷是近年来陶瓷研发中的一个热点。
作为一种特种陶瓷，氧化锆陶瓷一直因其极为突出的常温力学性能而倍受人关注，在工程、机械、化工、医疗等领域得到广泛应用。
除了力学性能出色，氧化锆陶瓷还有一个特别讨人喜爱的地方，就是“漂亮”，色泽亮丽、手感细腻，远不是氧化铝等陶瓷可以媲美。
由此，氧化锆陶瓷也具备了进军消费领域的特质和潜力。
不过，普通的白色氧化锆陶瓷太素，得化妆一下。
于是彩色氧化锆陶瓷就应运而起。
很快就出现在手表表盘、手机外壳、智能穿戴设备等各种高端电子消费品上。
这些彩色氧化锆陶瓷是怎么做出来的呢？方法很简单，就是加着色剂。
比如想制备蓝色的氧化锆陶瓷，就在原料中加一点蓝色的色剂，比如钴蓝；想制备红色的氧化锆陶瓷，就在原料中加一点黄色色剂，比如镨黄……等等。
从显色机理上看，这些色剂大概可分为两类：一类是以离子形式固溶在氧化锆的晶格中；另一种则是以第二相的形式单独存在于氧化锆晶粒之间。
不过，“理想很丰满，现实很骨感”。
虽然从理论上说起来貌似十分简单，我们在现实中所看到的却是：彩色氧化锆的品种却单调得有一点可怜，远远没有我们想象中的“五彩缤纷、目不暇接”。
场景十分让人尴尬。
原因出在哪儿呢？就出在色剂上。
第一就是高温色料太少。
氧化锆陶瓷烧结温度比较高，一般都在1400℃以上，这个温度下，很多色料很难保持稳定。
固溶在氧化锆晶格中的显色离子，在高温下会发生挥发；而以第二相化合物存在的色剂也容易发生分解。
这就导致如今出现在市场上的彩色氧化锆陶瓷，似乎永远都是那么几种颜色：黑、白、深红、深蓝……色料不稳定性的另一个突出表现，就是在随着烧结温度的变化，陶瓷颜色也会发生明显的改变。
也就是说，如果是规模化生产，炉膛温差稍微偏大，可以得到的正品就很有限。
第二则是色料的加入会影响到氧化锆陶瓷的力学性能。
氧化锆陶瓷之所以力学性能优异，很大程度上是因为存在相变增韧的特殊机制。
氧化锆陶瓷的原料是加过稳定剂的（最常见的就是3mol%氧化钇），这样所得晶粒在常温下就能以四方相存在。
当受到外力作用时，氧化锆晶粒从四方相转变为单斜相，能吸收大量的能量，抑制微裂纹的扩展。
但是，陶瓷中添加的色剂，特别是以第二相方式引入的色剂往往会干扰到稳定剂的作用，导致相变不能发生（或不能稳定），结果就是力学性能受到明显的影响。
那怎么办呢？现在发表的文章和公开的专利看，大概有以下几个方法。
第一是开发新的高温色料，主要就是解决其高温不稳定或易分解的问题。
比如同样是钴蓝，人们发现钴铝尖晶石就比就比氧化钴高温稳定性好，而如果在钴铝尖晶石再掺入少量稀土元素，则效果更佳。
第二就是降低氧化锆的烧结温度。
既然高温色剂不容易搞定，那就想办法将烧结温度降下来。
比如有人就利用烧结活性高的纳米氧化锆粉体来制备蓝色氧化锆陶瓷，由于烧结温度降低，在色剂添加量相同时，所获得的蓝色也更深更亮丽。
第三，是烧结后再处理。
显色离子只有在适当的价态下才会显示出特定的颜色，但在陶瓷烧结时，离子价态却很可能发生改变，使得所获陶瓷发生改变，而严格控制气氛又会使烧结过程复杂化。
因此，最简单的办法就是在陶瓷烧好之后再在较低温度下进行气氛处理，使显色离子价态恢复正常。
比如某公司曾公布过一个专利，利用氧化铈为着色剂制备大红色氧化锆陶瓷。
其关键之处就是利用氢气-氮气混合气体进行后处理，让四价铈还原为三价铈，使陶瓷最终显现红色。
相对于前面两种方案，这个方案虽然有些复杂，但可行性更高一些。
第四，则是制备氧化锆复合陶瓷。
既然色剂的引入可能导致力学性能下降，那就再引入另外的组分来抵消这种负面作用。
最常见的就是引入氧化铝，引入量在百分之十几到三十几之间，形成一种氧化铝增强氧化锆陶瓷。
氧化铝不易与氧化锆形成固溶体，而是以第二相形式存在于陶瓷中。
从现有的文献看，氧化铝的引入，可以提高陶瓷的致密度，在一定程度抑制自发相变并减少因相变产生的微裂纹，从而有效地提高陶瓷的力学性能。
有报道说，氧化铝的引入除了可以提高力学性能，还可以提高反射率，使色彩更为明亮。
当然，除了以上这些“正经”的方法，还有一些“不正经”的路数。
比如在氧化锆陶瓷表面烧一层彩釉，或干脆来一层有机涂料。
但这还算不算彩色氧化锆陶瓷，就不好说了。