Zirkoniumoxid anvendes i en bred vifte af anvendelser og markeder, med specifikke anvendelser, herunder faste brændselsceller, behandling af biludstødning, dentalmaterialer, keramiske skæreværktøjer og fiberoptiske indsatser af zirkoniumoxid. Med udviklingen af zirkoniumoxidkeramik er der sket et stort skift i dets anvendelsesområder. Hvor de tidligere primært blev brugt i ildfaste materialer, er de nu blevet omdannet til strukturkeramik, biokeramik og elektronisk funktionel keramik og anvendes i stigende grad inden for højteknologiske områder som luftfart, luftfart og nuklear industri.
1. Ildfaste materialer
Zirconiumoxid er kemisk stabilt og har god termisk stabilitet og termisk chokmodstand, så det kan bruges som en varmebestandig keramisk belægning og ildfaste produkter, der kan modstå høje temperaturer. Det kan også tilsættes andre ildfaste materialer for at forbedre ildfastheden. Ildfaste materialer fremstillet af zirkoniumoxid omfatter: zirkoniumoxid-størrelsesrør, zirkoniumoxid-digler, ildfaste zirkoniumoxidfibre, zirkoniumoxid-korundsten og ildfaste zirkoniumoxid-hulkugler, som anvendes i metallurgiske industrier og silikatindustrier.
2. Strukturel keramik
Zirkoniumkeramik har gode mekaniske egenskaber og anvendes i vid udstrækning som konstruktionsmaterialer. Zirkoniumkeramiklejer har højere levetidsstabilitet end traditionelle glide- og rullelejer, er mere slidstærke og korrosionsbestandige; zirkoniumkeramik kan fremstilles i motorcylinderforinger, stempelringe og andre dele, hvilket kan forbedre den termiske effektivitet og samtidig reducere massen; zirkoniumkeramikventiler kan effektivt erstatte traditionelle metallegeringsventiler, især i barske arbejdsmiljøer, hvilket effektivt reducerer slid og forbedrer korrosionsbestandigheden og dermed forbedrer levetiden betydeligt; zirkoniumkeramik kan bruges til at fremstille keramiske knive, som er skarpere end traditionelle stålknive og har et smukt udseende osv.
3. Funktionel keramik
Zirconiumoxid er elektrisk ledende ved høje temperaturer, især efter tilsætning af stabilisatorer. Derudover er piezoelektriske materialer dannet af hovedkomponenterne i zirkoniumoxid blevet anvendt i vid udstrækning. Iltsensorer fremstillet af zirkoniumoxid er meget følsomme og er blevet brugt i stort antal til at detektere iltindholdet i smeltet stål, til at detektere forholdet mellem ilt og gas i motorer og til at detektere iltindholdet i industrielle udstødningsgasser. Zirkoniumoxidkeramiske materialer kan også laves til temperatur-, lyd-, tryk- og accelerationssensorer og andre intelligente automatiserede detektionssystemer.
4. Medicinske biomaterialer
De mest almindelige anvendelser af zirkoniumoxid-keramiske materialer inden for det biomedicinske område er som tandrestaureringsmaterialer og kirurgiske værktøjer; i lande som Japan og USA bruges zirkoniumoxid-materialer til at producere porcelænstænder med god gennemsigtighed, biokompatibilitet og kvalitet; og nogle forskere har allerede haft succes med at bruge zirkoniumoxid-materialer til at fremstille kunstige knogler til medicinske formål.