Zirconia được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng và thị trường, với các ứng dụng cụ thể bao gồm pin nhiên liệu rắn, xử lý khí thải ô tô, vật liệu nha khoa, dụng cụ cắt gốm và các chi tiết gốm zirconia dùng cho sợi quang. Với sự phát triển của gốm zirconia, lĩnh vực ứng dụng của chúng đã có sự thay đổi lớn. Trong quá khứ, chúng chủ yếu được sử dụng trong vật liệu chịu nhiệt, nhưng hiện nay chúng đã được chuyển đổi thành gốm kết cấu, gốm sinh học và gốm chức năng điện tử, và ngày càng được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực công nghệ cao như hàng không vũ trụ, hàng không và công nghiệp hạt nhân.
1. Vật liệu chịu nhiệt
Oxit zirconi có tính ổn định hóa học, độ bền nhiệt tốt và khả năng chịu sốc nhiệt cao, do đó có thể được sử dụng làm lớp phủ gốm chịu nhiệt và các sản phẩm chịu lửa ở nhiệt độ cao. Nó cũng có thể được thêm vào các vật liệu chịu lửa khác để cải thiện khả năng chịu lửa. Các vật liệu chịu lửa làm từ zirconi bao gồm: vòi định cỡ zirconi, nồi nấu zirconi, sợi chịu lửa zirconi, gạch corundum zirconi và vật liệu chịu lửa dạng bi rỗng zirconi, được sử dụng trong ngành luyện kim và công nghiệp silicat.
2. Gốm sứ kết cấu
Gốm zirconia có tính chất cơ học tốt và được sử dụng rộng rãi làm vật liệu kết cấu kỹ thuật. Vòng bi gốm zirconia có độ ổn định tuổi thọ cao hơn so với vòng bi trượt và vòng bi lăn truyền thống, khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn tốt hơn; gốm zirconia có thể được chế tạo thành lớp lót xi lanh động cơ, vòng piston và các bộ phận khác, giúp cải thiện hiệu suất nhiệt đồng thời giảm khối lượng; van gốm zirconia có thể thay thế hiệu quả các van hợp kim kim loại truyền thống, đặc biệt trong môi trường làm việc khắc nghiệt, giúp giảm mài mòn và cải thiện khả năng chống ăn mòn, từ đó kéo dài tuổi thọ; gốm zirconia có thể được sử dụng để làm dao gốm, sắc bén hơn dao thép truyền thống và có vẻ ngoài đẹp mắt, v.v.
3. Gốm sứ chức năng
Oxit zirconi có khả năng dẫn điện ở nhiệt độ cao, đặc biệt là sau khi thêm chất ổn định. Ngoài ra, các vật liệu áp điện được hình thành từ các thành phần chính của zirconi cũng được sử dụng rộng rãi. Cảm biến oxy làm từ zirconi có độ nhạy cao và được sử dụng rộng rãi để phát hiện hàm lượng oxy trong thép nóng chảy, tỷ lệ oxy trong động cơ và hàm lượng oxy trong khí thải công nghiệp. Vật liệu gốm zirconi cũng có thể được chế tạo thành các cảm biến nhiệt độ, âm thanh, áp suất và gia tốc cũng như các hệ thống phát hiện tự động thông minh khác.
4. Vật liệu sinh học y tế
Các ứng dụng phổ biến nhất của vật liệu gốm zirconia trong lĩnh vực y sinh là vật liệu phục hình răng và dụng cụ phẫu thuật; ở các nước như Nhật Bản và Hoa Kỳ, vật liệu zirconia được sử dụng để sản xuất răng sứ có độ trong suốt, khả năng tương thích sinh học và chất lượng tốt; và một số nhà nghiên cứu đã thành công trong việc sử dụng vật liệu zirconia để chế tạo xương nhân tạo cho mục đích y tế.