Cirkonijs tiek izmantots plašā pielietojumu klāstā un tirgos, ar specifiskiem pielietojumiem, tostarp cietā kurināmā elementiem, automobiļu izplūdes gāzu attīrīšanas iekārtām, zobārstniecības materiāliem, keramikas griezējinstrumentiem un cirkonija keramikas šķiedru optiskajiem ieliktņiem. Līdz ar cirkonija keramikas attīstību ir notikušas ievērojamas izmaiņas tās pielietojuma jomās. Ja agrāk to galvenokārt izmantoja ugunsizturīgos materiālos, tagad tas ir pārveidots par strukturālo keramiku, biokeramiku un elektronisko funkcionālo keramiku, un to arvien vairāk izmanto augsto tehnoloģiju jomās, piemēram, kosmosa, aviācijas un kodolrūpniecībā.
1. Ugunsizturīgi materiāli
Cirkonija oksīds ir ķīmiski stabils un tam ir laba termiskā stabilitāte un termiskā trieciena izturība, tāpēc to var izmantot kā karstumizturīgu keramikas pārklājumu un augstas temperatūras ugunsizturīgus izstrādājumus. To var pievienot arī citiem ugunsizturīgiem materiāliem, lai uzlabotu ugunsizturību. No cirkonija oksīda izgatavotie ugunsizturīgie materiāli ir: cirkonija izmēru noteikšanas sprauslas, cirkonija tīģeļi, cirkonija ugunsizturīgās šķiedras, cirkonija korunda ķieģeļi un cirkonija dobās lodītes ugunsizturīgie materiāli, ko izmanto metalurģijas un silikātu rūpniecībā.
2. Strukturālā keramika
Cirkonija keramikai ir labas mehāniskās īpašības, un to plaši izmanto kā inženiertehniskos konstrukciju materiālus. Cirkonija keramikas gultņiem ir augstāka kalpošanas laika stabilitāte nekā tradicionālajiem slīdgultņiem un rites gultņiem, tie ir izturīgāki pret nodilumu un koroziju; cirkonija keramiku var izgatavot dzinēja cilindru čaulās, virzuļu gredzenos un citās detaļās, kas var uzlabot termisko efektivitāti, vienlaikus samazinot masu; cirkonija keramikas vārsti var efektīvi aizstāt tradicionālos metāla sakausējumu vārstus, īpaši skarbos darba apstākļos, efektīvi samazinot nodilumu un uzlabojot izturību pret koroziju, tādējādi ievērojami uzlabojot kalpošanas laiku; cirkonija keramiku var izmantot keramikas nažu izgatavošanai, kas ir asāki par tradicionālajiem tērauda nažiem un tiem ir skaists izskats utt.
3. Funkcionālā keramika
Cirkonija oksīds ir elektriski vadošs augstās temperatūrās, īpaši pēc stabilizatoru pievienošanas. Turklāt plaši tiek izmantoti pjezoelektriski materiāli, kas veidoti no cirkonija oksīda galvenajām sastāvdaļām. No cirkonija oksīda izgatavotie skābekļa sensori ir ļoti jutīgi un ir tikuši plaši izmantoti, lai noteiktu skābekļa saturu izkausētā tēraudā, lai noteiktu skābekļa un gāzes attiecību dzinējos un lai noteiktu skābekļa saturu rūpnieciskajās izplūdes gāzēs. Cirkonija keramikas materiālus var izgatavot arī temperatūras, skaņas, spiediena un paātrinājuma sensoros un citās intelektiskās automatizētās noteikšanas sistēmās.
4.Medicīniskie biomateriāli
Biomedicīnas jomā cirkonija keramikas materiālus visbiežāk izmanto kā zobu restaurācijas materiālus un ķirurģiskos instrumentus; tādās valstīs kā Japāna un ASV cirkonija materiālus izmanto porcelāna zobu ražošanai ar labu caurspīdīgumu, bioloģisko saderību un kvalitāti; un daži pētnieki jau ir veiksmīgi izmantojuši cirkonija materiālus mākslīgo kaulu izgatavošanai medicīniskiem nolūkiem.