يتم استخدام الزركونيا في مجموعة واسعة من التطبيقات والأسواق، مع تطبيقات محددة بما في ذلك خلايا الوقود الصلبة، ومعالجة عوادم السيارات، ومواد طب الأسنان، وأدوات قطع السيراميك وإدراج الألياف الضوئية الخزفية الزركونيا.مع تطور سيراميك الزركونيا، حدث تحول كبير في مجالات تطبيقها.في حين أنها كانت تستخدم في الماضي بشكل رئيسي في المواد المقاومة للحرارة، فقد تم تحويلها الآن إلى السيراميك الإنشائي والسيراميك الحيوي والسيراميك الوظيفي الإلكتروني، ويتم استخدامها بشكل متزايد في مجالات التكنولوجيا المتقدمة مثل صناعات الفضاء والطيران والصناعات النووية.
1. المواد المقاومة للحرارة
أكسيد الزركونيوم مستقر كيميائيًا وله ثبات حراري جيد ومقاومة للصدمات الحرارية، لذلك يمكن استخدامه كطلاء سيراميك مقاوم للحرارة ومنتجات حرارية عالية الحرارة.ويمكن أيضًا إضافته إلى مواد حرارية أخرى لتحسين الحراريات.تشمل المواد المقاومة للحرارة المصنوعة من الزركونيا ما يلي: أنابيب تحجيم الزركونيا، وبوتقات الزركونيا، وألياف الزركونيا المقاومة للحرارة، وطوب زركونيا اكسيد الالمونيوم، وحاريات كرة الزركونيا المجوفة، والتي تستخدم في الصناعات المعدنية والسيليكات.
2. السيراميك الإنشائي
يتمتع سيراميك الزركونيا بخصائص ميكانيكية جيدة ويستخدم على نطاق واسع كمواد هيكلية هندسية.تتمتع محامل سيراميك الزركونيا بثبات أعلى في الحياة من المحامل المنزلقة والمتدحرجة التقليدية، وأكثر مقاومة للتآكل ومقاومة للتآكل؛يمكن تصنيع سيراميك الزركونيا في بطانات أسطوانات المحرك، وحلقات المكبس وأجزاء أخرى، والتي يمكن أن تحسن الكفاءة الحرارية مع تقليل الكتلة؛يمكن لصمامات سيراميك الزركونيا أن تحل محل صمامات السبائك المعدنية التقليدية بشكل فعال، خاصة في بيئات العمل القاسية، مما يقلل بشكل فعال من التآكل ويحسن مقاومة التآكل، وبالتالي تحسين الحياة بشكل كبير؛يمكن استخدام سيراميك الزركونيا لصنع سكاكين السيراميك، وهي أكثر حدة من السكاكين الفولاذية التقليدية ولها مظهر جميل، وما إلى ذلك.
3. السيراميك الوظيفي
أكسيد الزركونيوم موصل للكهرباء عند درجات الحرارة المرتفعة، خاصة بعد إضافة المثبتات.بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام المواد الكهرضغطية المتكونة من المكونات الرئيسية للزركونيا على نطاق واسع.تعتبر مستشعرات الأكسجين المصنوعة من الزركونيا حساسة للغاية وقد تم استخدامها بأعداد كبيرة للكشف عن محتوى الأكسجين في الفولاذ المنصهر، وللكشف عن نسبة الأكسجين إلى الغاز في المحركات، وللكشف عن محتوى الأكسجين في غازات العادم الصناعية.يمكن أيضًا تحويل مواد سيراميك الزركونيا إلى أجهزة استشعار لدرجة الحرارة والصوت والضغط والتسارع وغيرها من أنظمة الكشف الآلي الذكية.
4. المواد الحيوية الطبية
التطبيقات الأكثر شيوعًا لمواد سيراميك الزركونيا في المجال الطبي الحيوي هي المواد الترميمية للأسنان والأدوات الجراحية؛في بلدان مثل اليابان والولايات المتحدة الأمريكية، يتم استخدام مواد الزركونيا لإنتاج أسنان خزفية ذات شفافية جيدة وتوافق حيوي وجودة جيدة؛وقد نجح بعض الباحثين بالفعل في استخدام مواد الزركونيا لصنع عظام صناعية للأغراض الطبية.