La zirconia se utiliza en una amplia gama de aplicaciones y mercados, con aplicaciones específicas que incluyen celdas de combustible sólido, tratamiento de gases de escape de automóviles, materiales dentales, herramientas de corte cerámicas e insertos de fibra óptica de zirconia. Con el desarrollo de la cerámica de zirconia, se ha producido una importante transformación en sus áreas de aplicación. Si bien antes se utilizaba principalmente en materiales refractarios, ahora se ha transformado en cerámica estructural, biocerámica y cerámica funcional electrónica, y su uso es cada vez mayor en sectores de alta tecnología como la industria aeroespacial, la aeronáutica y la nuclear.
1. Materiales refractarios
El óxido de zirconio es químicamente estable y presenta buena estabilidad térmica y resistencia al choque térmico, por lo que puede utilizarse como revestimiento cerámico resistente al calor y como producto refractario de alta temperatura. También puede añadirse a otros materiales refractarios para mejorar su refractariedad. Entre los materiales refractarios fabricados con zirconia se incluyen: boquillas de dimensionamiento de zirconia, crisoles de zirconia, fibras refractarias de zirconia, ladrillos de corindón de zirconia y refractarios de bolas huecas de zirconia, que se utilizan en las industrias metalúrgica y de silicatos.
2.Cerámica estructural
La cerámica de zirconio posee buenas propiedades mecánicas y se utiliza ampliamente como material estructural de ingeniería. Los rodamientos de cerámica de zirconio tienen una vida útil más larga que los rodamientos deslizantes y de rodadura tradicionales, además de ser más resistentes al desgaste y a la corrosión. La cerámica de zirconio se puede utilizar para fabricar camisas de cilindros de motores, anillos de pistón y otras piezas, lo que mejora la eficiencia térmica y reduce la masa. Las válvulas de cerámica de zirconio pueden reemplazar eficazmente las válvulas tradicionales de aleación metálica, especialmente en entornos de trabajo hostiles, reduciendo eficazmente el desgaste y mejorando la resistencia a la corrosión, lo que prolonga considerablemente su vida útil. La cerámica de zirconio se puede utilizar para fabricar cuchillos de cerámica, más afilados que los cuchillos de acero tradicionales y con una apariencia atractiva.
3.Cerámica funcional
El óxido de zirconio es conductor de electricidad a altas temperaturas, especialmente tras la adición de estabilizadores. Además, se han utilizado ampliamente materiales piezoeléctricos formados a partir de los componentes principales de la zirconia. Los sensores de oxígeno fabricados con zirconia son altamente sensibles y se han utilizado ampliamente para detectar el contenido de oxígeno en acero fundido, la proporción de oxígeno y gas en motores y el contenido de oxígeno en gases de escape industriales. Los materiales cerámicos de zirconia también pueden utilizarse para fabricar sensores de temperatura, sonido, presión y aceleración, así como otros sistemas inteligentes de detección automatizada.
4.Biomateriales médicos
Las aplicaciones más comunes de los materiales cerámicos de zirconio en el campo biomédico son como materiales de restauración dental y herramientas quirúrgicas; en países como Japón y Estados Unidos, los materiales de zirconio se utilizan para producir dientes de porcelana con buena transparencia, biocompatibilidad y calidad; y algunos investigadores ya han tenido éxito en el uso de materiales de zirconio para fabricar huesos artificiales con fines médicos.