O material cerámico refractario de alta temperatura 3YSZ, ou o que podemos chamar policristal de circonio tetragonal (TZP), está feito de óxido de circonio que se estabiliza cun 3 % mol de óxido de itrio.
Estes tipos de circonio teñen os grans máis pequenos e a maior dureza a temperatura ambiente xa que son case todos tetragonais. E o seu pequeno tamaño de gran (submicrón) fai posible conseguir uns acabados superficiais excelentes e manter un bordo afiado.
A zirconia úsase frecuentemente como estabilizador con MgO, CaO ou itria para promover o endurecemento da transición. En lugar de que a primeira descarga produza unha estrutura cristalina totalmente tetragonal, isto crea unha estrutura cristalina parcialmente cúbica que é metaestable ao arrefriarse. Os precipitados tetragonais experimentan un cambio de fase inducido pola tensión preto dunha punta de fenda que avanza ao impacto. Este proceso fai que a estrutura se expanda mentres absorbe unha cantidade importante de enerxía, o que explica a notable dureza deste material. As altas temperaturas tamén provocan unha cantidade importante de reformado, o que ten un efecto adverso sobre a resistencia e provoca unha expansión dimensional do 3-7%. Engadindo as mesturas mencionadas anteriormente, pódese xestionar a cantidade de tetragonal para lograr un equilibrio entre dureza e perda de forza.
A temperatura ambiente, o zirconio tetragonal estabilizado con 3% molar de Y2O3 (Y-TZP) mostra o mellor rendemento en termos de tenacidade e resistencia á flexión. Tamén mostra propiedades como a condutividade iónica, a baixa condutividade térmica, o endurecemento despois da transformación e os efectos de memoria de forma. O zirconio tetragonal permite crear compoñentes cerámicos cunha excelente resistencia á corrosión, unha resistencia superior ao desgaste e un excelente acabado superficial.
Este tipo de características permítenlle ser amplamente utilizado en áreas como o campo biomédico para transplante de cadeira e reconstrución dental, e no campo nuclear como unha capa de barreira térmica en revestimentos de barras de combustible.
