Zirkonoxid wird in einer Vielzahl von Anwendungen und Märkten eingesetzt, darunter Festbrennstoffzellen, Abgasreinigung, Dentalmaterialien, keramische Schneidwerkzeuge und Zirkonoxidkeramik-Glasfasereinsätze. Mit der Entwicklung der Zirkonoxidkeramik hat sich ihr Anwendungsbereich deutlich verändert. Während Zirkonoxid früher hauptsächlich in feuerfesten Materialien eingesetzt wurde, wird es heute in Strukturkeramik, Biokeramik und elektronischer Funktionskeramik verwendet und findet zunehmend Anwendung in Hochtechnologiebereichen wie der Luft- und Raumfahrt sowie der Nuklearindustrie.
1. Feuerfeste Materialien
Zirkonoxid ist chemisch stabil und weist eine gute thermische Stabilität und Temperaturwechselbeständigkeit auf. Daher kann es als hitzebeständige Keramikbeschichtung und für hochtemperaturbeständige feuerfeste Produkte verwendet werden. Es kann auch anderen feuerfesten Materialien zugesetzt werden, um deren Feuerfestigkeit zu verbessern. Zu den feuerfesten Materialien aus Zirkonoxid gehören: Zirkonoxid-Kalibrierausgüsse, Zirkonoxid-Tiegel, Zirkonoxid-Feuerfestfasern, Zirkonoxid-Korundsteine und Zirkonoxid-Hohlkugeln, die in der Metallurgie und Silikatindustrie eingesetzt werden.
2.Strukturkeramik
Zirkonoxidkeramiken haben gute mechanische Eigenschaften und werden häufig als Konstruktionswerkstoff eingesetzt. Zirkonoxidkeramiklager haben eine höhere Lebensdauer als herkömmliche Gleit- und Wälzlager und sind verschleiß- und korrosionsbeständiger. Zirkonoxidkeramiken können zu Zylinderlaufbuchsen, Kolbenringen und anderen Teilen verarbeitet werden, was den thermischen Wirkungsgrad verbessert und gleichzeitig die Masse reduziert. Zirkonoxidkeramikventile können herkömmliche Ventile aus Metalllegierungen effektiv ersetzen, insbesondere in rauen Arbeitsumgebungen. Sie reduzieren den Verschleiß und verbessern die Korrosionsbeständigkeit, was die Lebensdauer deutlich verlängert. Zirkonoxidkeramiken können zur Herstellung von Keramikmessern verwendet werden, die schärfer als herkömmliche Stahlmesser sind und ein schönes Aussehen haben.
3.Funktionskeramik
Zirkonoxid ist bei hohen Temperaturen elektrisch leitfähig, insbesondere nach Zugabe von Stabilisatoren. Darüber hinaus finden piezoelektrische Materialien aus den Hauptbestandteilen von Zirkonoxid breite Anwendung. Sauerstoffsensoren aus Zirkonoxid sind hochempfindlich und werden in großer Zahl eingesetzt, um den Sauerstoffgehalt in geschmolzenem Stahl, das Sauerstoff-Gas-Verhältnis in Motoren und den Sauerstoffgehalt in Industrieabgasen zu messen. Zirkonoxidkeramiken eignen sich auch zur Herstellung von Temperatur-, Schall-, Druck- und Beschleunigungssensoren sowie anderen intelligenten automatisierten Detektionssystemen.
4. Medizinische Biomaterialien
Die häufigsten Anwendungen von Zirkonoxidkeramikmaterialien im biomedizinischen Bereich sind Zahnrestaurationsmaterialien und chirurgische Instrumente. In Ländern wie Japan und den USA werden Zirkonoxidmaterialien zur Herstellung von Porzellanzähnen mit guter Transparenz, Biokompatibilität und Qualität verwendet. Und einigen Forschern ist es bereits gelungen, Zirkonoxidmaterialien zur Herstellung künstlicher Knochen für medizinische Zwecke zu verwenden.