Двуокись циркония используется в широком спектре областей применения и рынков, а конкретные области применения включают твердотопливные элементы, очистку выхлопных газов автомобилей, стоматологические материалы, керамические режущие инструменты и циркониевые керамические оптоволоконные вставки. С развитием циркониевой керамики произошел значительный сдвиг в областях ее применения. Если раньше они использовались в основном в огнеупорных материалах, то теперь они трансформировались в структурную керамику, биокерамику и электронную функциональную керамику и все чаще используются в высокотехнологичных областях, таких как аэрокосмическая, авиационная и атомная промышленность.
1. Тугоплавкие материалы
Оксид циркония химически стабилен, обладает хорошей термической стабильностью и устойчивостью к тепловому удару, поэтому его можно использовать в качестве жаропрочного керамического покрытия и высокотемпературных огнеупорных изделий. Его также можно добавлять в другие огнеупорные материалы для повышения огнеупорности. К огнеупорным материалам, изготовленным из диоксида циркония, относятся: циркониевые отсекатели, циркониевые тигли, циркониевые огнеупорные волокна, циркониевые корундовые кирпичи и циркониевые огнеупоры с полыми шарами, которые используются в металлургической и силикатной промышленности.
2.Структурная керамика
Циркониевая керамика обладает хорошими механическими свойствами и широко используется в качестве инженерных конструкционных материалов. Подшипники из циркониевой керамики имеют более высокую стабильность жизни, чем традиционные подшипники скольжения и качения, более износостойкие и коррозионностойкие; циркониевая керамика может быть сделана в гильзы цилиндров двигателей, поршневые кольца и другие детали, которые могут улучшить тепловую эффективность при уменьшении массы; клапаны из циркониевой керамики могут эффективно заменить традиционные клапаны из металлического сплава, особенно в суровых рабочих условиях, эффективно уменьшая износ и улучшая коррозионную стойкость, тем самым значительно увеличивая срок службы; циркониевая керамика может быть использована для изготовления керамических ножей, которые острее традиционных стальных ножей и имеют красивый внешний вид, и т.д.
3.Функциональная керамика
Оксид циркония электропроводен при высоких температурах, особенно после добавления стабилизаторов. Кроме того, широко используются пьезоэлектрические материалы, сформированные из основных компонентов диоксида циркония. Кислородные датчики из диоксида циркония обладают высокой чувствительностью и используются в большом количестве для определения содержания кислорода в расплавленной стали, для определения соотношения кислорода и газа в двигателях и для определения содержания кислорода в промышленных выхлопных газах. Из циркониевых керамических материалов также можно изготавливать датчики температуры, звука, давления и ускорения, а также другие интеллектуальные автоматизированные системы обнаружения.
4.Медицинские биоматериалы
Наиболее распространенным применением керамических материалов из диоксида циркония в биомедицине является использование в качестве стоматологических реставрационных материалов и хирургических инструментов; в таких странах, как Япония и США, материалы из диоксида циркония используются для производства фарфоровых зубов с хорошей прозрачностью, биосовместимостью и качеством; некоторые исследователи уже преуспели в использовании материалов из диоксида циркония для изготовления искусственных костей в медицинских целях.