ジルコニアは幅広い用途や市場で使用されており、特定の用途には固体燃料電池、自動車の排気処理、歯科材料、セラミック切削工具、ジルコニアセラミック光ファイバーインサートなどがあります。ジルコニアセラミックスの発展に伴い、その応用分野は大きく変化しました。以前は主に耐火物として使用されていましたが、現在では構造用セラミックス、バイオセラミックス、電子機能性セラミックスとして使用され、航空宇宙、航空、原子力産業などのハイテク分野での使用が増えています。
1. 耐火物
酸化ジルコニウムは化学的に安定であり、熱安定性、耐熱衝撃性に優れているため、耐熱セラミックスコーティングや高温耐火物として使用されます。耐火性を向上させるために他の耐火物に添加することもできます。ジルコニアから作られた耐火材料には、ジルコニアサイジングスパウト、ジルコニアるつぼ、ジルコニア耐火繊維、ジルコニアコランダムレンガ、ジルコニア中空ボール耐火物が含まれ、冶金産業やケイ酸塩産業で使用されます。
2.構造用セラミックス
ジルコニアセラミックは優れた機械的特性を備えており、工学構造材料として広く使用されています。ジルコニアセラミックベアリングは、従来の滑り軸受や転がり軸受よりも寿命安定性が高く、耐摩耗性と耐腐食性に優れています。ジルコニアセラミックスは、エンジンのシリンダーライナー、ピストンリング、その他の部品に使用でき、質量を削減しながら熱効率を向上させることができます。ジルコニアセラミックバルブは、特に過酷な作業環境において従来の金属合金バルブを効果的に置き換えることができ、摩耗を効果的に軽減し、耐食性を向上させ、寿命を大幅に向上させます。ジルコニアセラミックスを使用することで、従来の鋼製ナイフに比べて切れ味が良く、見た目も美しいセラミックナイフなどを作ることができます。
3.機能性セラミックス
酸化ジルコニウムは、特に安定剤の添加後、高温で導電性を示します。また、ジルコニアを主成分とする圧電材料も広く使用されている。ジルコニア製の酸素センサーは感度が高く、溶鋼の酸素含有量の検出、エンジン内の酸素とガスの比率の検出、産業排気ガスの酸素含有量の検出などに多数使用されています。ジルコニア セラミック材料は、温度、音、圧力、加速度センサーやその他のインテリジェントな自動検出システムにも使用できます。
4.医療用生体材料
生物医学分野におけるジルコニアセラミック材料の最も一般的な用途は、歯科修復材料および外科用ツールです。日本や米国などの国では、透明性、生体適合性、品質に優れた磁器歯を製造するためにジルコニア材料が使用されています。そして一部の研究者はすでにジルコニア素材を使って医療用の人工骨を作ることに成功しています。