Cirkonijum se koristi u širokom spektru aplikacija i tržišta, sa specifičnim primenama uključujući ćelije sa čvrstim gorivom, tretman izduvnih gasova automobila, dentalne materijale, keramičke alate za rezanje i cirkonijumske keramičke optičke umetke.S razvojem cirkonijum keramike došlo je do velikog pomaka u područjima njihove primjene.Dok su se u prošlosti uglavnom koristile u vatrostalnim materijalima, sada su pretvorene u strukturnu keramiku, biokeramiku i elektronsku funkcionalnu keramiku, te se sve više koriste u visokotehnološkim područjima kao što su zrakoplovna, zrakoplovna i nuklearna industrija.
1. Vatrostalni materijali
Cirkonijum oksid je hemijski stabilan i ima dobru termičku stabilnost i otpornost na termički udar, tako da se može koristiti kao keramički premaz otporan na toplotu i vatrostalni proizvodi na visokim temperaturama.Može se dodati i drugim vatrostalnim materijalima radi poboljšanja vatrostalnosti.Vatrostalni materijali izrađeni od cirkonija uključuju: cirkonijum dimenzionalne izljeve, cirkonijumske lončiće, cirkonijum vatrostalna vlakna, cirkonijum-korundne cigle i cirkonijeve šuplje vatrostalne kugle, koji se koriste u metalurškoj i silikatnoj industriji.
2.Strukturalna keramika
Cirkonijum keramika ima dobra mehanička svojstva i široko se koristi kao inženjerski konstruktivni materijali.Cirkonijum keramički ležajevi imaju veću životnu stabilnost od tradicionalnih kliznih i kotrljajućih ležajeva, otporniji su na habanje i koroziju;cirkonijum keramika se može napraviti u košuljice cilindara motora, klipne prstenove i druge delove, što može poboljšati termičku efikasnost uz smanjenje mase;cirkonijum keramički ventili mogu efikasno zameniti tradicionalne ventile od legure metala, posebno u teškim radnim okruženjima, efikasno smanjujući habanje i poboljšavajući otpornost na koroziju, čime se značajno poboljšava životni vek;Cirkonijum keramika se može koristiti za izradu keramičkih noževa, koji su oštriji od tradicionalnih čeličnih noževa i lijepog izgleda, itd.
3. Funkcionalna keramika
Cirkonijum oksid je električno provodljiv na visokim temperaturama, posebno nakon dodavanja stabilizatora.Osim toga, piezoelektrični materijali formirani od glavnih komponenti cirkonija su široko korišteni.Senzori kisika napravljeni od cirkonija su visoko osjetljivi i korišteni su u velikom broju za detekciju sadržaja kisika u rastopljenom čeliku, za detekciju omjera kisika i plina u motorima i za detekciju sadržaja kisika u industrijskim izduvnim plinovima.Cirkonijum keramički materijali se takođe mogu napraviti u senzore temperature, zvuka, pritiska i ubrzanja i druge inteligentne automatizovane sisteme za detekciju.
4.Medicinski biomaterijali
Najčešća primjena cirkonijum keramičkih materijala u biomedicinskom polju su kao stomatološki restaurativni materijali i hirurški alati;u zemljama kao što su Japan i SAD, materijali od cirkonija se koriste za proizvodnju porculanskih zuba sa dobrom transparentnošću, biokompatibilnošću i kvalitetom;a neki istraživači su već uspjeli koristiti materijale od cirkonija za izradu umjetnih kostiju u medicinske svrhe.