Zirkonia digunakan dalam berbagai aplikasi dan pasar, dengan aplikasi spesifik termasuk sel bahan bakar padat, perawatan knalpot otomotif, bahan gigi, alat pemotong keramik, dan sisipan serat optik keramik zirkonia.Dengan berkembangnya keramik zirkonia, terjadi perubahan besar dalam bidang penerapannya.Dahulu bahan ini banyak digunakan dalam bahan tahan api, namun kini telah diubah menjadi keramik struktural, biokeramik, dan keramik fungsional elektronik, dan semakin banyak digunakan dalam bidang teknologi tinggi seperti industri dirgantara, penerbangan, dan nuklir.
1. Bahan tahan api
Zirkonium oksida stabil secara kimia dan memiliki stabilitas termal dan ketahanan guncangan termal yang baik, sehingga dapat digunakan sebagai pelapis keramik tahan panas dan produk tahan api suhu tinggi.Itu juga dapat ditambahkan ke bahan tahan api lainnya untuk meningkatkan sifat tahan api.Bahan tahan api yang terbuat dari zirkonia meliputi: cerat ukuran zirkonia, cawan lebur zirkonia, serat tahan api zirkonia, batu bata zirkonia korundum, 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 bahan rekayasa struktur.Bantalan keramik zirkonia memiliki stabilitas hidup yang lebih tinggi dibandingkan bantalan geser dan gelinding tradisional, lebih tahan aus dan tahan korosi;keramik zirkonia dapat dibuat menjadi pelapis silinder mesin, ring piston, dan bagian 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, secara efektif mengurangi keausan dan meningkatkan ketahanan terhadap korosi, sehingga sangat meningkatkan masa pakai;keramik zirkonia dapat digunakan untuk membuat pisau keramik yang lebih tajam dari pisau baja tradisional dan memiliki tampilan yang cantik, dll.
3. Keramik fungsional
Zirkonium oksida bersifat konduktif listrik pada suhu tinggi, terutama setelah penambahan stabilisator.Selain itu, bahan piezoelektrik yang terbentuk dari komponen utama zirkonia telah banyak digunakan.Sensor oksigen yang terbuat dari zirkonia sangat sensitif dan telah digunakan dalam jumlah besar untuk mendeteksi kandungan oksigen dalam baja cair, untuk mendeteksi rasio oksigen terhadap gas dalam mesin dan untuk mendeteksi kandungan oksigen dalam gas buang industri.Bahan keramik zirkonia juga dapat dibuat menjadi sensor suhu, suara, tekanan dan akselerasi serta sistem deteksi otomatis cerdas lainnya.
4. Biomaterial medis
Aplikasi bahan keramik zirkonia yang paling umum di bidang biomedis adalah sebagai bahan restorasi gigi dan alat bedah;di negara-negara seperti Jepang dan Amerika, bahan zirkonia digunakan untuk memproduksi gigi porselen dengan transparansi, biokompatibilitas, dan kualitas yang baik;dan beberapa peneliti telah berhasil menggunakan bahan zirkonia untuk membuat tulang tiruan untuk keperluan medis.