El óxido de circonio puro (no estabilizado) es monoclínico a temperatura ambiente pero su estructura cambia a una forma tetragonal alrededor de los 1000 grados C. Con este cambio de fase hay un gran cambio de volumen que resulta en grietas estructurales que conducen a una muy baja resistencia al choque térmico. La estabilización parcial de la zirconia se produce con la adición de un material dopante como 3-4% molar de itria, 2-3% molar de magnesia o 8% molar de calcia. Esto conduce a una mezcla de fases estructurales a diferentes temperaturas.
Una mezcla de fase cúbica, monoclínica y algo tetragonal hasta 1000 grados C. y tetragonal a más de 1000 grados. Debido a la fase tetragonal a temperaturas más altas, la zirconia parcialmente estabilizada también se conoce como policristal de zirconia tetragonal (TZP). En general, se cree que las microfisuras y el estrés inducido entre las diferentes fases son las razones del endurecimiento en la zirconia parcialmente estabilizada. La zirconia parcialmente estabilizada tiende a usarse cuando se necesitan altas temperaturas.
La baja conductividad térmica garantiza una baja pérdida de calor y el alto punto de fusión (2700 °C) significa que los refractarios de zirconia estabilizada se pueden usar a temperaturas superiores a 2200 °C. La zirconia parcialmente estabilizada también está encontrando una mayor aplicación en cerámica estructural/de ingeniería especializada. . La zirconia completamente estabilizada generalmente se logra con niveles de dopantes de 8% en moles de itria, 16% en moles de magnesia o 16% en moles de calcia. Una zirconia completamente estabilizada tiene una estructura que es una solución sólida cúbica que no tiene transformación de fase desde temperatura ambiente hasta 2500 grados C. La zirconia completamente estabilizada es una cerámica muy buena conductora de iones y se usa en aplicaciones tales como sensores de oxígeno y combustible de óxido sólido. células.
