Højtemperatur ildfast keramisk materiale 3YSZ, eller hvad vi kan kalde tetragonal zirconia polycrystal (TZP), er lavet af zirconiumoxid, der er blevet stabiliseret med 3 % mol yttriumoxid.

Disse zirkoniumoxidkvaliteter har de mindste korn og den største hårdhed ved stuetemperatur, da de næsten alle er tetragonale. Og dens lille (under-mikron) kornstørrelse gør det muligt at opnå enestående overfladefinish og bevare en skarp kant.

Zirconia bruges ofte som stabilisator med enten MgO, CaO eller Yttria for at fremme overgangshærdning. I stedet for at den første udledning producerer en totalt tetragonal krystalstruktur, skaber dette en delvis kubisk krystalstruktur, der er metastabil ved afkøling. Tetragonale bundfald oplever en stress-induceret faseændring tæt på en fremadskridende revnespids ved stød. Denne proces får strukturen til at udvide sig, mens den absorberer en betydelig mængde energi, hvilket er årsagen til dette materiales bemærkelsesværdige sejhed. Høje temperaturer forårsager også en betydelig mængde reformering, hvilket har en negativ effekt på styrken og forårsager en 3-7% dimensionsudvidelse. Ved at tilføje de førnævnte blandinger kan mængden af ​​tetragonal styres for at skabe en balance mellem sejhed og styrketab.

Ved stuetemperatur viser tetragonal zirconia stabiliseret med 3 mol% Y2O3 (Y-TZP) den bedste ydeevne med hensyn til sejhed, bøjningsstyrke. Det viser også egenskaber som ionisk ledningsevne, lav termisk ledningsevne, hærdning efter transformation og formhukommelseseffekter. Tetragonal zirconia gør det muligt at skabe keramiske komponenter med enestående korrosionsbestandighed, overlegen slidstyrke og fremragende overfladefinish.

Disse slags funktioner gør det muligt i vid udstrækning at blive brugt i områder som det biomedicinske område til hoftetransplantation og tandrekonstruktion og i det nukleare område som et termisk barrierelag i brændstofstavsbeklædninger.