Zirkoniumoxide wordt gebruikt in een breed scala aan toepassingen en markten, met specifieke toepassingen zoals vaste brandstofcellen, uitlaatgasreiniging voor auto's, tandheelkundige materialen, keramische snijgereedschappen en keramische glasvezelinzetstukken met zirkoniumoxide. Met de ontwikkeling van zirkoniumoxidekeramiek heeft er een grote verschuiving plaatsgevonden in hun toepassingsgebieden. Waar ze voorheen voornamelijk werden gebruikt in vuurvaste materialen, zijn ze nu getransformeerd tot structurele keramiek, biokeramiek en functionele elektronische keramiek, en worden ze steeds vaker gebruikt in hightechsectoren zoals de lucht- en ruimtevaart en de nucleaire industrie.
1. Vuurvaste materialen
Zirkoniumoxide is chemisch stabiel en heeft een goede thermische stabiliteit en thermische schokbestendigheid. Het kan daarom worden gebruikt als hittebestendige keramische coating en hittebestendige vuurvaste producten. Het kan ook aan andere vuurvaste materialen worden toegevoegd om de vuurvastheid te verbeteren. Vuurvaste materialen gemaakt van zirkoniumoxide omvatten: zirkoniumlijmtuiten, zirkoniumkroezen, zirkoniumvezels, zirkoniumkorundstenen en zirkoniumbolvormige vuurvaste materialen, die worden gebruikt in de metallurgische en silicaatindustrie.
2. Structurele keramiek
Zirkoniumkeramiek heeft goede mechanische eigenschappen en wordt veel gebruikt als constructiemateriaal voor de bouw. Zirkoniumkeramieklagers hebben een langere levensduur dan traditionele glij- en rollagers, zijn slijtvaster en corrosiebestendiger; zirkoniumkeramiek kan worden verwerkt tot cilinderbussen, zuigerveren en andere onderdelen van motoren, wat de thermische efficiëntie kan verbeteren en tegelijkertijd de massa kan verminderen; zirkoniumkeramiekkleppen kunnen traditionele kleppen van metaallegeringen effectief vervangen, vooral in zware werkomgevingen, door slijtage effectief te verminderen en de corrosiebestendigheid te verbeteren, wat de levensduur aanzienlijk verlengt; zirkoniumkeramiek kan worden gebruikt voor de productie van keramische messen, die scherper zijn dan traditionele stalen messen en er fraai uitzien, enz.
3. Functionele keramiek
Zirkoniumoxide is elektrisch geleidend bij hoge temperaturen, vooral na toevoeging van stabilisatoren. Daarnaast worden piëzo-elektrische materialen, gevormd uit de hoofdbestanddelen van zirkoniumoxide, veelvuldig gebruikt. Zuurstofsensoren van zirkoniumoxide zijn zeer gevoelig en worden veelvuldig gebruikt om het zuurstofgehalte van gesmolten staal, de verhouding zuurstof/gas in motoren en het zuurstofgehalte van industriële uitlaatgassen te meten. Keramische materialen van zirkoniumoxide kunnen ook worden gebruikt als temperatuur-, geluids-, druk- en acceleratiesensoren en andere intelligente, geautomatiseerde detectiesystemen.
4. Medische biomaterialen
De meest voorkomende toepassingen van keramische zirkoniummaterialen op biomedisch gebied zijn restauratieve materialen voor de tandheelkunde en chirurgische instrumenten. In landen als Japan en de VS worden keramische zirkoniummaterialen gebruikt om porseleinen tanden te produceren met een goede transparantie, biocompatibiliteit en kwaliteit. Bovendien zijn sommige onderzoekers er al in geslaagd om keramische zirkoniummaterialen te gebruiken om kunstmatige botten te maken voor medische doeleinden.