Zirconia este utilizată într-o gamă largă de aplicații și piețe, cu aplicații specifice care includ pile de combustie solide, tratamentul gazelor de eșapament auto, materiale dentare, scule de tăiere ceramice și inserții ceramice cu fibră optică din zirconie. Odată cu dezvoltarea ceramicii de zirconie, a existat o schimbare majoră în domeniile lor de aplicare. Dacă în trecut erau utilizate în principal în materiale refractare, acum au fost transformate în ceramică structurală, bioceramică și ceramică funcțională electronică și sunt din ce în ce mai utilizate în domenii de înaltă tehnologie, cum ar fi industria aerospațială, aviatică și nucleară.
1. Materiale refractare
Oxidul de zirconiu este stabil chimic și are o bună stabilitate termică și rezistență la șocuri termice, astfel încât poate fi utilizat ca acoperire ceramică rezistentă la căldură și ca produse refractare la temperaturi ridicate. De asemenea, poate fi adăugat la alte materiale refractare pentru a îmbunătăți refractaritatea. Materialele refractare fabricate din zirconiu includ: guri de calibrare din zirconiu, creuzete din zirconiu, fibre refractare din zirconiu, cărămizi de corindon din zirconiu și refractare cu bile goale din zirconiu, care sunt utilizate în industria metalurgică și a silicaților.
2. Ceramică structurală
Ceramica din zirconiu are proprietăți mecanice bune și este utilizată pe scară largă ca materiale structurale inginerești. Rulmenții ceramici din zirconiu au o stabilitate la viață mai mare decât rulmenții tradiționali de alunecare și de rostogolire, fiind mai rezistenți la uzură și coroziune; ceramica din zirconiu poate fi transformată în cămăși de cilindru pentru motoare, segmenți de piston și alte piese, ceea ce poate îmbunătăți eficiența termică și reduce masa; supapele ceramice din zirconiu pot înlocui eficient supapele tradiționale din aliaje metalice, în special în medii de lucru dure, reducând eficient uzura și îmbunătățind rezistența la coroziune, îmbunătățind astfel considerabil durata de viață; ceramica din zirconiu poate fi utilizată pentru a fabrica cuțite ceramice, care sunt mai ascuțite decât cuțitele tradiționale din oțel și au un aspect frumos etc.
3. Ceramică funcțională
Oxidul de zirconiu este conductiv electric la temperaturi ridicate, în special după adăugarea de stabilizatori. În plus, materialele piezoelectrice formate din componentele principale ale zirconiei au fost utilizate pe scară largă. Senzorii de oxigen fabricați din zirconie sunt foarte sensibili și au fost utilizați în număr mare pentru a detecta conținutul de oxigen din oțelul topit, pentru a detecta raportul dintre oxigen și gaz în motoare și pentru a detecta conținutul de oxigen din gazele de eșapament industriale. Materialele ceramice din zirconie pot fi, de asemenea, transformate în senzori de temperatură, sunet, presiune și accelerație și în alte sisteme inteligente de detectare automată.
4. Biomateriale medicale
Cele mai comune aplicații ale materialelor ceramice de zirconiu în domeniul biomedical sunt ca materiale de restaurare dentară și instrumente chirurgicale; în țări precum Japonia și SUA, materialele de zirconiu sunt utilizate pentru a produce dinți de porțelan cu o bună transparență, biocompatibilitate și calitate; iar unii cercetători au reușit deja să utilizeze materiale de zirconiu pentru a realiza oase artificiale în scopuri medicale.