Диоксид циркония используется в широком спектре областей применения, включая твердотопливные элементы, очистку выхлопных газов автомобилей, стоматологические материалы, керамические режущие инструменты и вставки из циркониевой керамики для оптоволокна. С развитием циркониевой керамики области её применения существенно изменились. Если раньше диоксид циркония использовался преимущественно в огнеупорных материалах, то теперь он используется в конструкционной керамике, биокерамике и функциональной керамике для электроники, и всё чаще применяется в высокотехнологичных областях, таких как аэрокосмическая, авиационная и атомная промышленность.
1. Огнеупорные материалы
Оксид циркония химически стабилен, обладает хорошей термостойкостью и стойкостью к тепловым ударам, что позволяет использовать его в качестве термостойкого керамического покрытия и высокотемпературных огнеупорных изделий. Его также можно добавлять в другие огнеупорные материалы для повышения огнеупорности. К огнеупорным материалам из диоксида циркония относятся: циркониевые калибровочные желоба, циркониевые тигли, циркониевые огнеупорные волокна, циркониевый корундовый кирпич и циркониевые пустотелые шаровые огнеупоры, используемые в металлургической и силикатной промышленности.
2.Структурная керамика
Циркониевая керамика обладает хорошими механическими свойствами и широко используется в качестве конструкционного материала. Подшипники из циркониевой керамики обладают более высоким сроком службы, чем традиционные подшипники скольжения и качения, более износостойкие и устойчивые к коррозии; циркониевая керамика может использоваться для изготовления гильз цилиндров двигателей, поршневых колец и других деталей, что позволяет повысить тепловой КПД и уменьшить массу; клапаны из циркониевой керамики могут эффективно заменить традиционные клапаны из металлических сплавов, особенно в суровых условиях эксплуатации, эффективно снижая износ и повышая коррозионную стойкость, что значительно увеличивает срок службы; циркониевая керамика может использоваться для изготовления керамических ножей, которые острее традиционных стальных ножей и имеют красивый внешний вид, и т. д.
3.Функциональная керамика
Оксид циркония обладает электропроводностью при высоких температурах, особенно после добавления стабилизаторов. Кроме того, широко используются пьезоэлектрические материалы, изготовленные из основных компонентов диоксида циркония. Датчики кислорода из диоксида циркония обладают высокой чувствительностью и широко используются для определения содержания кислорода в расплавленной стали, соотношения кислорода к газу в двигателях и содержания кислорода в промышленных выхлопных газах. Керамические материалы на основе диоксида циркония также могут использоваться в датчиках температуры, звука, давления и ускорения, а также в других интеллектуальных автоматизированных системах обнаружения.
4.Медицинские биоматериалы
Наиболее распространенными сферами применения керамических материалов на основе диоксида циркония в биомедицинской сфере являются стоматологические реставрационные материалы и хирургические инструменты; в таких странах, как Япония и США, материалы на основе диоксида циркония используются для производства фарфоровых зубов, отличающихся хорошей прозрачностью, биосовместимостью и качеством; а некоторые исследователи уже добились успеха в использовании материалов на основе диоксида циркония для изготовления искусственных костей медицинского назначения.