A cirkóniumot széles körben alkalmazzák és forgalmazzák piacokon, specifikus felhasználási területei közé tartoznak a szilárd tüzelőanyag-cellák, az autóipari kipufogógáz-kezelés, a fogászati anyagok, a kerámia vágószerszámok és a cirkónium kerámia száloptikai betétek. A cirkónium kerámiák fejlődésével jelentős változás történt alkalmazási területeiken. Míg a múltban főként tűzálló anyagokban használták őket, mára szerkezeti kerámiákká, biokerámiákká és elektronikai funkcionális kerámiákká alakultak át, és egyre inkább olyan csúcstechnológiai területeken használják őket, mint a repülőgépipar, a repülés és a nukleáris ipar.
1. Tűzálló anyagok
A cirkónium-oxid kémiailag stabil, jó hőstabilitással és hősokk-állósággal rendelkezik, így hőálló kerámia bevonatként és magas hőmérsékletű tűzálló termékekben is használható. Más tűzálló anyagokhoz is adagolható a tűzállóság javítása érdekében. A cirkóniumból készült tűzálló anyagok közé tartoznak: a cirkónium méretező kiöntők, a cirkónium olvasztótégelyek, a cirkónium tűzálló szálak, a cirkónium korund téglák és a cirkónium üreges golyós tűzálló anyagok, amelyeket a kohászati és szilikátiparban használnak.
2. Szerkezeti kerámiák
A cirkónium kerámiák jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, és széles körben használják őket mérnöki szerkezeti anyagként. A cirkónium kerámia csapágyak nagyobb élettartam-stabilitással rendelkeznek, mint a hagyományos sikló- és gördülőcsapágyak, kopásállóbbak és korrózióállóbbak; a cirkónium kerámiákból motorhenger-perselyek, dugattyúgyűrűk és egyéb alkatrészek készülhetnek, ami javíthatja a hőhatékonyságot, miközben csökkenti a tömeget; a cirkónium kerámia szelepek hatékonyan helyettesíthetik a hagyományos fémötvözet szelepeket, különösen zord munkakörnyezetben, hatékonyan csökkentve a kopást és javítva a korrózióállóságot, ezáltal jelentősen javítva az élettartamot; a cirkónium kerámiákból kerámia kések készíthetők, amelyek élesebbek, mint a hagyományos acélkések, és szép megjelenésűek stb.
3. Funkcionális kerámiák
A cirkónium-oxid magas hőmérsékleten elektromosan vezetőképes, különösen stabilizátorok hozzáadása után. Ezenkívül széles körben alkalmazzák a cirkónium-dioxid fő összetevőiből készült piezoelektromos anyagokat. A cirkónium-dioxidból készült oxigénérzékelők rendkívül érzékenyek, és nagy számban használják őket olvadt acél oxigéntartalmának mérésére, motorokban az oxigén és a gáz arányának mérésére, valamint ipari kipufogógázok oxigéntartalmának mérésére. A cirkónium kerámia anyagokból hőmérséklet-, hang-, nyomás- és gyorsulásérzékelők, valamint más intelligens automatizált érzékelő rendszerek is készíthetők.
4. Orvosi bioanyagok
A cirkónium kerámia anyagok leggyakoribb alkalmazási területei a biomedicinában a fogászati helyreállító anyagok és a sebészeti eszközök; olyan országokban, mint Japán és az USA, a cirkónium anyagokat jó átlátszóságú, biokompatibilitású és minőségű porcelánfogak előállítására használják; és egyes kutatóknak már sikerült cirkónium anyagokat használniuk orvosi célú mesterséges csontok előállítására.