A zircônia é utilizada em uma ampla gama de aplicações e mercados, com aplicações específicas incluindo células de combustível sólido, tratamento de gases de escape automotivos, materiais odontológicos, ferramentas de corte cerâmicas e insertos de fibra óptica de zircônia. Com o desenvolvimento das cerâmicas de zircônia, houve uma grande mudança em suas áreas de aplicação. Enquanto no passado eram usadas principalmente em materiais refratários, agora foram transformadas em cerâmicas estruturais, biocerâmicas e cerâmicas funcionais eletrônicas, e estão sendo cada vez mais utilizadas em áreas de alta tecnologia, como as indústrias aeroespacial, aeronáutica e nuclear.
1. Materiais refratários
O óxido de zircônio é quimicamente estável e possui boa estabilidade térmica e resistência ao choque térmico, podendo ser utilizado como revestimento cerâmico resistente ao calor e em produtos refratários de alta temperatura. Também pode ser adicionado a outros materiais refratários para melhorar a refratariedade. Os materiais refratários feitos de zircônia incluem: bicos de dimensionamento de zircônia, cadinhos de zircônia, fibras refratárias de zircônia, tijolos de coríndon de zircônia e refratários de esferas ocas de zircônia, utilizados nas indústrias metalúrgica e de silicatos.
2. Cerâmica estrutural
As cerâmicas de zircônia apresentam boas propriedades mecânicas e são amplamente utilizadas como materiais estruturais de engenharia. Os rolamentos de cerâmica de zircônia apresentam maior estabilidade de vida útil do que os rolamentos deslizantes e de rolamento tradicionais, além de serem mais resistentes ao desgaste e à corrosão; a cerâmica de zircônia pode ser utilizada na fabricação de camisas de cilindros de motores, anéis de pistão e outras peças, o que pode melhorar a eficiência térmica e reduzir a massa; as válvulas de cerâmica de zircônia podem substituir eficazmente as válvulas tradicionais de liga metálica, especialmente em ambientes de trabalho severos, reduzindo efetivamente o desgaste e melhorando a resistência à corrosão, aumentando significativamente a vida útil; a cerâmica de zircônia pode ser utilizada na fabricação de facas de cerâmica, que são mais afiadas do que as facas de aço tradicionais e têm uma bela aparência, etc.
3. Cerâmica funcional
O óxido de zircônio é eletricamente condutor em altas temperaturas, especialmente após a adição de estabilizantes. Além disso, materiais piezoelétricos formados a partir dos principais componentes da zircônia têm sido amplamente utilizados. Sensores de oxigênio feitos de zircônia são altamente sensíveis e têm sido utilizados em grande número para detectar o teor de oxigênio em aço fundido, a proporção de oxigênio em relação aos gases em motores e o teor de oxigênio em gases de escape industriais. Materiais cerâmicos de zircônia também podem ser transformados em sensores de temperatura, som, pressão e aceleração, além de outros sistemas inteligentes de detecção automatizada.
4. Biomateriais médicos
As aplicações mais comuns de materiais cerâmicos de zircônia no campo biomédico são como materiais restauradores dentários e instrumentos cirúrgicos; em países como Japão e EUA, materiais de zircônia são usados para produzir dentes de porcelana com boa transparência, biocompatibilidade e qualidade; e alguns pesquisadores já conseguiram usar materiais de zircônia para fazer ossos artificiais para fins médicos.