झिरकोनियाचा उपयोग विविध प्रकारच्या अनुप्रयोगांमध्ये आणि बाजारपेठांमध्ये केला जातो, ज्यामध्ये सॉलिड फ्युएल सेल्स, ऑटोमोटिव्ह एक्झॉस्ट ट्रीटमेंट, दंत साहित्य, सिरॅमिक कटिंग टूल्स आणि झिरकोनिया सिरॅमिक फायबर ऑप्टिक इन्सर्ट्स यांसारख्या विशिष्ट अनुप्रयोगांचा समावेश आहे. झिरकोनिया सिरॅमिक्सच्या विकासामुळे, त्यांच्या अनुप्रयोगाच्या क्षेत्रांमध्ये एक मोठा बदल झाला आहे. पूर्वी त्यांचा उपयोग प्रामुख्याने रिफ्रॅक्टरी मटेरियल्समध्ये केला जात असे, परंतु आता त्यांचे रूपांतर स्ट्रक्चरल सिरॅमिक्स, बायो-सिरॅमिक्स आणि इलेक्ट्रॉनिक फंक्शनल सिरॅमिक्समध्ये झाले आहे, आणि एरोस्पेस, विमानचालन आणि अणुउद्योग यांसारख्या उच्च-तंत्रज्ञान क्षेत्रांमध्ये त्यांचा वापर वाढत आहे.
१. उष्णतारोधक पदार्थ
झिरकोनियम ऑक्साईड रासायनिक दृष्ट्या स्थिर असून त्यात चांगली औष्णिक स्थिरता आणि औष्णिक धक्क्याला प्रतिकार करण्याची क्षमता आहे, त्यामुळे त्याचा उपयोग उष्णतारोधक सिरॅमिक कोटिंग आणि उच्च-तापमान रिफ्रॅक्टरी उत्पादने म्हणून केला जाऊ शकतो. त्याची रिफ्रॅक्टरी क्षमता सुधारण्यासाठी ते इतर रिफ्रॅक्टरी पदार्थांमध्ये देखील मिसळले जाऊ शकते. झिरकोनियापासून बनवलेल्या रिफ्रॅक्टरी पदार्थांमध्ये यांचा समावेश होतो: झिरकोनिया सायझिंग स्पाउट्स, झिरकोनिया क्रुसिबल्स, झिरकोनिया रिफ्रॅक्टरी फायबर्स, झिरकोनिया कोरंडम ब्रिक्स आणि झिरकोनिया हॉलो बॉल रिफ्रॅक्टरीज, ज्यांचा उपयोग धातूशास्त्र आणि सिलिकेट उद्योगांमध्ये केला जातो.
२. संरचनात्मक सिरॅमिक्स
झिरकोनिया सिरेमिकमध्ये चांगले यांत्रिक गुणधर्म असतात आणि अभियांत्रिकी संरचनात्मक साहित्य म्हणून त्याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. पारंपरिक स्लाइडिंग आणि रोलिंग बेअरिंग्जच्या तुलनेत झिरकोनिया सिरेमिक बेअरिंग्जचे आयुष्य अधिक स्थिर असते, तसेच ती अधिक झीज-प्रतिरोधक आणि गंज-प्रतिरोधक असतात; झिरकोनिया सिरेमिकपासून इंजिन सिलेंडर लायनर्स, पिस्टन रिंग्ज आणि इतर भाग बनवता येतात, ज्यामुळे वस्तुमान कमी होऊन औष्णिक कार्यक्षमता सुधारते; झिरकोनिया सिरेमिक व्हॉल्व्ह पारंपरिक धातूंच्या मिश्रधातूंच्या व्हॉल्व्हची प्रभावीपणे जागा घेऊ शकतात, विशेषतः खडतर कार्य वातावरणात, ज्यामुळे झीज प्रभावीपणे कमी होते आणि गंज-प्रतिरोधकता सुधारते, परिणामी आयुष्य मोठ्या प्रमाणात वाढते; झिरकोनिया सिरेमिकचा वापर सिरेमिक चाकू बनवण्यासाठी केला जाऊ शकतो, जे पारंपरिक स्टीलच्या चाकूंपेक्षा अधिक धारदार असतात आणि दिसायलाही सुंदर असतात, इत्यादी.
३. कार्यात्मक सिरॅमिक्स
झिरकोनियम ऑक्साईड उच्च तापमानात विद्युत वाहक असतो, विशेषतः स्थिरीकरण करणारे पदार्थ (स्टॅबिलायझर्स) टाकल्यानंतर. याव्यतिरिक्त, झिरकोनियाच्या मुख्य घटकांपासून तयार केलेल्या पिझोइलेक्ट्रिक पदार्थांचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला गेला आहे. झिरकोनियापासून बनवलेले ऑक्सिजन सेन्सर्स अत्यंत संवेदनशील असतात आणि वितळलेल्या पोलादातील ऑक्सिजनचे प्रमाण तपासण्यासाठी, इंजिनमधील ऑक्सिजन आणि वायूचे गुणोत्तर तपासण्यासाठी, तसेच औद्योगिक एक्झॉस्ट वायूतील ऑक्सिजनचे प्रमाण तपासण्यासाठी त्यांचा मोठ्या संख्येने वापर केला गेला आहे. झिरकोनिया सिरॅमिक पदार्थांपासून तापमान, ध्वनी, दाब आणि प्रवेग सेन्सर्स तसेच इतर बुद्धिमान स्वयंचलित तपासणी प्रणाली देखील बनवता येतात.
४. वैद्यकीय जैवसामग्री
बायोमेडिकल क्षेत्रात झिर्कोनिया सिरॅमिक मटेरियलचे सर्वात सामान्य उपयोग दंत पुनर्संचयन साहित्य आणि शस्त्रक्रिया उपकरणे म्हणून केले जातात; जपान आणि अमेरिका यांसारख्या देशांमध्ये, चांगली पारदर्शकता, जैवसुसंगतता आणि गुणवत्ता असलेले पोर्सिलेनचे दात तयार करण्यासाठी झिर्कोनिया मटेरियलचा वापर केला जातो; आणि काही संशोधकांना वैद्यकीय हेतूंसाठी कृत्रिम हाडे बनवण्यासाठी झिर्कोनिया मटेरियलचा वापर करण्यात आधीच यश आले आहे.