지르코니아는 다양한 응용 분야와 시장에서 사용되고 있으며, 특히 고체 연료 전지, 자동차 배기가스 처리, 치과 재료, 세라믹 절삭 공구, 지르코니아 세라믹 광섬유 인서트 등 다양한 분야에 활용되고 있습니다. 지르코니아 세라믹의 발전으로 그 응용 분야가 크게 변화했습니다. 과거에는 주로 내화재에 사용되었지만, 이제는 구조용 세라믹, 바이오 세라믹, 전자 기능성 세라믹 등으로 그 용도가 확대되었으며, 항공우주, 항공, 원자력 산업 등 첨단 기술 분야에서도 그 활용도가 점차 높아지고 있습니다.
1. 내화재료
산화지르코늄은 화학적으로 안정하고 열 안정성과 내열성이 우수하여 내열 세라믹 코팅 및 고온 내화물로 사용될 수 있습니다. 또한 다른 내화재에 첨가하여 내화성을 향상시킬 수 있습니다. 지르코니아로 만든 내화물에는 지르코니아 사이징 스파우트, 지르코니아 도가니, 지르코니아 내화 섬유, 지르코니아 코런덤 벽돌, 지르코니아 중공구 내화물 등이 있으며, 이는 야금 및 규산염 산업에 사용됩니다.
2. 구조용 세라믹
지르코니아 세라믹은 우수한 기계적 성질을 가지고 있어 엔지니어링 구조재로 널리 사용됩니다. 지르코니아 세라믹 베어링은 기존의 슬라이딩 및 롤링 베어링보다 수명 안정성이 높고 내마모성과 내부식성이 뛰어납니다. 지르코니아 세라믹은 엔진 실린더 라이너, 피스톤 링 및 기타 부품에 사용되어 열 효율을 향상시키고 질량을 줄일 수 있습니다. 지르코니아 세라믹 밸브는 특히 열악한 작업 환경에서 기존 금속 합금 밸브를 효과적으로 대체하여 마모를 효과적으로 줄이고 내부식성을 향상시켜 수명을 크게 향상시킵니다. 지르코니아 세라믹은 기존 강철 나이프보다 날카롭고 외관이 아름다운 세라믹 나이프 제작에도 사용할 수 있습니다.
3. 기능성 세라믹
산화지르코늄은 고온에서, 특히 안정제를 첨가한 후 전기 전도성을 갖습니다. 또한, 지르코니아의 주성분으로 형성된 압전 재료가 널리 사용되고 있습니다. 지르코니아로 제작된 산소 센서는 감도가 매우 뛰어나 용강의 산소 함량 감지, 엔진 내 산소 대 가스 비율 감지, 그리고 산업 배기가스의 산소 함량 감지에 널리 사용되고 있습니다. 지르코니아 세라믹 소재는 온도, 소리, 압력, 가속도 센서 및 기타 지능형 자동 감지 시스템으로도 활용될 수 있습니다.
4.의료용 생체재료
생체의학 분야에서 지르코니아 세라믹 소재가 가장 일반적으로 사용되는 분야는 치과 보철재와 수술 도구입니다. 일본과 미국과 같은 나라에서는 지르코니아 소재를 사용하여 투명성, 생체적합성, 품질이 좋은 도자기 치아를 생산하고 있으며, 일부 연구자들은 이미 지르코니아 소재를 사용하여 의료 목적의 인공 뼈를 만드는 데 성공했습니다.