Високотемпературен огнеупорен керамичен материал 3YSZ или това, което можем да наречем тетрагонален циркониев поликристал (TZP), е направен от циркониев оксид, който е стабилизиран с 3% mol итриев оксид.
Тези степени на цирконий имат най-малките зърна и най-голямата твърдост при стайна температура, тъй като почти всички са тетрагонални. И неговият малък (под микрон) размер на зърното прави възможно постигането на изключителна повърхностна обработка и поддържането на остър ръб.
Цирконият често се използва като стабилизатор с MgO, CaO или итриев оксид за насърчаване на заздравяването на прехода. Вместо първото изхвърляне да създаде напълно тетрагонална кристална структура, това създава частично кубична кристална структура, която е метастабилна при охлаждане. Тетрагоналните утайки изпитват фазова промяна, предизвикана от напрежение, близо до напредващ връх на пукнатина при удар. Този процес кара структурата да се разширява, докато абсорбира значително количество енергия, което обяснява забележителната здравина на този материал. Високите температури също причиняват значително количество реформинг, което има неблагоприятен ефект върху якостта и причинява 3-7% размерно разширение. Чрез добавяне на гореспоменатите смеси, количеството тетрагонал може да се управлява, за да се постигне баланс между здравина и загуба на якост.
При стайна температура тетрагоналният цирконий, стабилизиран с 3 mol% Y2O3 (Y-TZP), показва най-добра производителност по отношение на издръжливост и якост на огъване. Той също така показва свойства като йонна проводимост, ниска топлопроводимост, закаляване след трансформация и ефекти на паметта на формата. Тетрагоналният цирконий прави възможно създаването на керамични компоненти с изключителна устойчивост на корозия, превъзходна устойчивост на износване и отлично покритие на повърхността.
Тези видове функции му позволяват да бъде широко използван в области като биомедицинската област за трансплантация на тазобедрена става и дентална реконструкция, както и в ядрената област като термичен бариерен слой в обвивките на горивните пръти.
