在钢铁工业内的小方坯连铸生产过程中,定径水口是其使用的耐火材料中非常关键的一种,直接影响着钢的质量和连铸生产的效率,因此,定径水口的质量和使用寿命长短至关重要,而影响定径水口质量和寿命的关键因素就是水口的原材料选择、生产制备工艺及其微观结构控制等。在定径水口的生产制备过程中,氧化锆因其优良的性能,如耐高温、抗侵蚀和化学稳定性等,成为当前国内定径水口使用最普遍的原料。目前,在生产制备定径水口时,其制备配方的颗粒部分一般为部分稳定的氧化锆,而基质部分为稳定剂和单斜氧化锆的共磨粉,二者通过烧结反应形成部分稳定相。本课题主要研究定径水口基质中稳定剂的加入种类和数量对基质部分相组成、性能和显微结构的影响。课题组前人以MgO和MgO+Y₂O₃为稳定剂,加入到单斜氧化锆细粉中,通过烧结制备部分稳定氧化锆,对其物理性能、相组成和显微结构进行测定,结果发现复合稳定的氧化锆试样较单一稳定的性能更好,且氧化锆颗粒尺寸大小均匀,颗粒之间的结合紧密。本课题首先以氧化铈为稳定剂,将其加入到单斜氧化锆细粉后烧结,对烧结后试样的相组成、显微结构和性能进行研究,分析不同含量氧化铈对氧化锆的稳定效果和对试样性能的影响。随后采用四种不同稳定剂（MgO、Y₂O₃、CeO₂、TiO₂）,运用正交试验表的方法复合稳定氧化锆,研究了9组正交实验中ZrO₂试样的相组成、性能和显微结构的差异,并采用极差分析法,分析各稳定剂对氧化锆的稳定效果、对试样的耐压强度和抗热震稳定性的影响程度,再结合正交实验结果确定最佳的复合稳定方案。实验研究得出以下结论:（1）添加稳定剂的氧化锆试样经1710℃烧成后,都生成了立方相,且单斜相含量明显减少,烧成后试样中立方相和单斜相的含量因烧成前试样原料中稳定剂的种类和加入量的不同而有所不同。（2）氧化铈单一稳定氧化锆时,氧化铈含量为13%的试样经烧成后立方相的增加量最多,即氧化铈含量为13%时,其对氧化锆稳定化程度最高,且其综合物理性能最优。（3）复合稳定时,与立方相含量在30%（体积分数）左右的试样相比,立方相含量过高或者过低的试样的耐压强度和抗热震次数很低,前者的耐压强度可达后者的2倍以上,抗热震次数可达42倍,且前者的氧化锆晶粒呈柱状结构,且交错分布。（4）在四种稳定剂复合稳定时,CeO₂的含量对氧化锆的稳定效果最明显,对试样的耐压强度和抗热震稳定性影响最大的稳定剂分别是CeO₂和MgO。（5）为了达到较高的耐压强度和抗热震稳定性,最佳的复合稳定方案是CeO₂含量为3.0%（质量分数）、MgO含量为3.0%、Y₂O₃含量为0、TiO₂的含量为5.0%。