Zirkonia digunakan dalam berbagai aplikasi dan pasar, dengan aplikasi spesifik meliputi sel bahan bakar padat, pengolahan gas buang otomotif, material kedokteran gigi, alat pemotong keramik, dan sisipan serat optik keramik zirkonia. Dengan perkembangan keramik zirkonia, telah terjadi pergeseran besar dalam bidang aplikasinya. Sebelumnya, keramik zirkonia terutama digunakan dalam material tahan api, kini telah bertransformasi menjadi keramik struktural, biokeramik, dan keramik fungsional elektronik, serta semakin banyak digunakan dalam bidang teknologi tinggi seperti industri kedirgantaraan, penerbangan, dan nuklir.
1. Bahan tahan api
Zirkonium oksida stabil secara kimia dan memiliki stabilitas termal serta ketahanan guncangan termal yang baik, sehingga dapat digunakan sebagai pelapis keramik tahan panas dan produk refraktori suhu tinggi. Zirkonium oksida juga dapat ditambahkan ke material refraktori lain untuk meningkatkan sifat refraktori. Material refraktori yang terbuat dari zirkonia meliputi: corong pengukur zirkonia, wadah peleburan zirkonia, serat refraktori zirkonia, bata korundum zirkonia, dan refraktori bola berongga zirkonia, yang digunakan dalam industri metalurgi dan silikat.
2.Keramik struktural
Keramik zirkonia memiliki sifat mekanik yang baik dan banyak digunakan sebagai material struktur teknik. Bantalan keramik zirkonia memiliki stabilitas umur pakai yang lebih tinggi dibandingkan bantalan geser dan gelinding tradisional, serta lebih tahan aus dan korosi; keramik zirkonia dapat dibuat menjadi liner silinder mesin, ring piston, dan komponen lainnya, yang dapat meningkatkan efisiensi termal sekaligus mengurangi massa; katup keramik zirkonia dapat secara efektif menggantikan katup paduan logam tradisional, terutama di lingkungan kerja yang keras, sehingga secara efektif mengurangi keausan dan meningkatkan ketahanan korosi, sehingga memperpanjang umur pakai secara signifikan; keramik zirkonia dapat digunakan untuk membuat pisau keramik, yang lebih tajam dan memiliki tampilan yang indah dibandingkan pisau baja tradisional, dll.
3. Keramik fungsional
Zirkonium oksida bersifat konduktif pada suhu tinggi, terutama setelah penambahan stabilisator. Selain itu, material piezoelektrik yang terbuat dari komponen utama zirkonia telah banyak digunakan. Sensor oksigen yang terbuat dari zirkonia sangat sensitif dan telah digunakan secara luas untuk mendeteksi kandungan oksigen dalam baja cair, mendeteksi rasio oksigen terhadap gas dalam mesin, dan mendeteksi kandungan oksigen dalam gas buang industri. Material keramik zirkonia juga dapat dibuat menjadi sensor suhu, suara, tekanan, dan akselerasi, serta sistem deteksi otomatis cerdas lainnya.
4. Biomaterial medis
Aplikasi paling umum dari bahan keramik zirkonia di bidang biomedis adalah sebagai bahan restorasi gigi dan peralatan bedah; di negara-negara seperti Jepang dan Amerika Serikat, bahan zirkonia digunakan untuk menghasilkan gigi porselen dengan transparansi, biokompatibilitas, dan kualitas yang baik; dan beberapa peneliti telah berhasil menggunakan bahan zirkonia untuk membuat tulang buatan untuk keperluan medis.