A magas hőmérsékletű tűzálló kerámiaanyag, a 3YSZ, vagy amit tetragonális cirkónium-oxid polikristálynak (TZP) nevezhetünk, cirkónium-oxidból készül, amelyet 3% mol ittrium-oxiddal stabilizáltak.
Ezek a cirkónium-oxid osztályok a legkisebb szemcsékkel és a legnagyobb keménységgel rendelkeznek szobahőmérsékleten, mivel szinte mindegyik tetragonális. Apró (mikron alatti) szemcsemérete pedig lehetővé teszi a kiemelkedő felületminőség elérését és az éles élek megőrzését.
A cirkónium-oxidot gyakran használják stabilizátorként MgO-val, CaO-val vagy ittriummal, hogy elősegítsék az átmenet keménységét. Ahelyett, hogy az első kisülés teljesen tetragonális kristályszerkezetet hozna létre, ez egy részben köbös kristályszerkezetet hoz létre, amely hűtéskor metastabil. A tetragonális csapadékok feszültség által kiváltott fázisváltozást tapasztalnak, közel egy előrehaladó repedéscsúcshoz az ütközéskor. Ez a folyamat a szerkezet kitágulását okozza, miközben jelentős mennyiségű energiát nyel el, ami ennek az anyagnak a figyelemre méltó szívósságát magyarázza. A magas hőmérséklet jelentős mértékű reformálást is okoz, ami kedvezőtlenül hat a szilárdságra és 3-7%-os mérettágulást okoz. A fent említett keverékek hozzáadásával a tetragonál mennyisége egyensúlyba hozható a szívósság és a szilárdságvesztés között.
Szobahőmérsékleten a 3 mol% Y2O3-mal (Y-TZP) stabilizált tetragonális cirkónium-oxid mutatja a legjobb teljesítményt a szívósság és a hajlítószilárdság tekintetében. Olyan tulajdonságokat is mutat, mint az ionvezetőképesség, az alacsony hővezetőképesség, az átalakítás utáni keményedés és az alakmemória effektusok. A tetragonális cirkónium-oxid lehetővé teszi olyan kerámia alkatrészek készítését, amelyek kiváló korrózióállósággal, kiváló kopásállósággal és kiváló felületkezeléssel rendelkeznek.
Az ilyen jellegű jellemzők lehetővé teszik, hogy széles körben használják olyan területeken, mint az orvosbiológiai területeken a csípőtranszplantáció és a fogászati rekonstrukció, valamint a nukleáris területen, mint a fűtőelemrúd-burkolatok hőzáró rétege.
