A zircônia é utilizada em uma ampla gama de aplicações e mercados, incluindo células de combustível sólido, tratamento de gases de escape automotivos, materiais odontológicos, ferramentas de corte cerâmicas e insertos de fibra óptica de cerâmica de zircônia. Com o desenvolvimento das cerâmicas de zircônia, houve uma grande mudança em suas áreas de aplicação. Enquanto no passado eram utilizadas principalmente em materiais refratários, agora foram transformadas em cerâmicas estruturais, biocerâmicas e cerâmicas funcionais eletrônicas, e estão sendo cada vez mais utilizadas em campos de alta tecnologia, como as indústrias aeroespacial, de aviação 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. Materiais refratários feitos de zircônia incluem: bicos de dimensionamento de zircônia, cadinhos de zircônia, fibras refratárias de zircônia, tijolos de coríndon de zircônia e esferas refratárias ocas de zircônia, utilizados nas indústrias metalúrgica e de silicatos.
2. Cerâmica estrutural
A cerâmica de zircônia possui boas propriedades mecânicas e é amplamente utilizada como material estrutural em engenharia. Os mancais de cerâmica de zircônia apresentam maior estabilidade de vida útil do que os mancais de deslizamento e rolamento tradicionais, além de serem mais resistentes ao desgaste e à corrosão. A cerâmica de zircônia pode ser utilizada na fabricação de camisas de cilindro de motores, anéis de pistão e outras peças, o que melhora a eficiência térmica e reduz a massa. As válvulas de cerâmica de zircônia podem substituir com eficácia as válvulas tradicionais de liga metálica, especialmente em ambientes de trabalho severos, reduzindo o desgaste e melhorando a resistência à corrosão, aumentando consideravelmente a vida útil. A cerâmica de zircônia também pode ser utilizada na fabricação de facas cerâmicas, que são mais afiadas do que as facas de aço tradicionais e possuem uma aparência mais elegante.
3. Cerâmica funcional
O óxido de zircônio é condutor de eletricidade 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 usados em grande escala para detectar o teor de oxigênio em aço fundido, a proporção de oxigênio em relação à gasolina em motores e o teor de oxigênio em gases de escape industriais. Materiais cerâmicos de zircônia também podem ser utilizados na fabricação de sensores de temperatura, som, pressão e aceleração, bem como em outros sistemas inteligentes de detecção automatizada.
4. Biomateriais médicos
As aplicações mais comuns de materiais cerâmicos de zircônia na área biomédica são como materiais restauradores dentários e instrumentos cirúrgicos; em países como o Japão e os EUA, os materiais de zircônia são usados para produzir dentes de porcelana com boa transparência, biocompatibilidade e qualidade; e alguns pesquisadores já obtiveram sucesso no uso de materiais de zircônia para fabricar ossos artificiais para fins médicos.