Цирконій використовується в широкому спектрі застосувань та на ринках, зокрема у твердопаливних елементах, обробці вихлопних газів автомобілів, стоматологічних матеріалах, керамічних ріжучих інструментах та вставках з цирконієвої кераміки для оптоволоконних волокон. З розвитком цирконієвої кераміки відбулися значні зміни в сферах її застосування. Якщо раніше її використовували переважно у вогнетривких матеріалах, то зараз вона перетворилася на конструкційну кераміку, біокераміку та електронну функціональну кераміку, і все частіше використовується у високотехнологічних галузях, таких як аерокосмічна, авіаційна та ядерна промисловість.
1. Вогнетривкі матеріали
Оксид цирконію хімічно стабільний і має добру термостійкість і стійкість до термоударів, тому його можна використовувати як термостійке керамічне покриття та високотемпературні вогнетривкі вироби. Його також можна додавати до інших вогнетривких матеріалів для покращення вогнетривкості. Вогнетривкі матеріали з цирконію включають: цирконієві залишкові муфти, цирконієві тиглі, цирконієві вогнетривкі волокна, цирконієві корундові цегли та цирконієві порожнисті кулі, які використовуються в металургійній та силікатній промисловості.
2. Структурна кераміка
Цирконієва кераміка має добрі механічні властивості та широко використовується як конструкційний матеріал. Підшипники з цирконієвої кераміки мають вищу стійкість до терміну служби, ніж традиційні підшипники ковзання та кочення, більш зносостійкі та стійкі до корозії; цирконієва кераміка може бути виготовлена для гільз циліндрів двигунів, поршневих кілець та інших деталей, що може покращити теплову ефективність, зменшуючи при цьому масу; цирконієві керамічні клапани можуть ефективно замінити традиційні клапани з металевих сплавів, особливо в суворих робочих умовах, ефективно зменшуючи знос та покращуючи стійкість до корозії, тим самим значно збільшуючи термін служби; цирконієва кераміка може бути використана для виготовлення керамічних ножів, які гостріші за традиційні сталеві ножі та мають гарний зовнішній вигляд тощо.
3. Функціональна кераміка
Оксид цирконію є електропровідним за високих температур, особливо після додавання стабілізаторів. Крім того, широко використовуються п'єзоелектричні матеріали, утворені з основних компонентів цирконію. Кисневі датчики, виготовлені з цирконію, є високочутливими та використовуються у великій кількості для виявлення вмісту кисню в розплавленій сталі, для виявлення співвідношення кисню та газу в двигунах та для виявлення вмісту кисню у промислових вихлопних газах. Керамічні матеріали на основі цирконію також можуть бути виготовлені для виготовлення датчиків температури, звуку, тиску та прискорення, а також інших інтелектуальних автоматизованих систем виявлення.
4. Медичні біоматеріали
Найпоширенішими застосуваннями цирконієвих керамічних матеріалів у біомедичній галузі є використання їх як стоматологічних реставраційних матеріалів та хірургічних інструментів; у таких країнах, як Японія та США, цирконієві матеріали використовуються для виготовлення порцелянових зубів з хорошою прозорістю, біосумісністю та якістю; а деяким дослідникам вже вдалося використовувати цирконієві матеріали для виготовлення штучних кісток медичного призначення.