نانو ذرات زیرکونیای تثبیت شده با ایتریا (YSZ)

زیرکونیای تثبیت شده با ایتریا (YSZ) یکی از مهمترین سرامیک های مهندسی اکسیدی با کاربردهای صنعتی گسترده به دلیل خواص مکانیکی، حرارتی، الکتریکی و زیست پزشکی منحصر به فرد آن است. این ماده همچنین دارای مقاومت شیمیایی بالا، سختی و مقاومت سایشی عالی، چقرمگی شکست و استحکام مکانیکی بالا، زیست سازگاری مناسب، هدایت حرارتی کم و رسانایی الکتریکی بالا در دماهای بالا است.

ZrO2 در کامپوزیت های نسوز برای افزایش شوک حرارتی و مقاومت در برابر سایش استفاده شده است. این ماده همچنین می‌تواند در کاربردهای ویژه‌ای مانند مواد دندان‌پزشکی، مواد زیستی مقاوم در برابر سایش، نازل‌های تاندیش، المنت های حرارتی، بوته‌های با دمای بالا، پوشش‌های سد حرارتی، قطعات مقاوم در برابر سایش و پیل های سوختی اکسید جامد استفاده شود. این ماده همچنین به دلیل خواص مکانیکی مناسب و غیر سمی بودن، کاربردهای پزشکی مانند حسگرهای زیستی، ایمپلنت های استخوانی و کاربردهای دندانی  پیدا کرده است. ZrO2 را می توان به سه پلی مورف یافت:

مونو کلینیک (T<1170 درجه سانتیگراد)

تتراگونال (T>1170 ، T<2370درجه سانتیگراد)

 مکعبی (T>2370 درجه سانتیگراد)

پس از تبدیل از t-ZrO2 به فاز m-ZrO2، در حین سرمایش سیستم تغییرات حجمی 3-5٪ را تجربه می کند که اگر کنترل نشود، بسیاری از خواص سیستم را تضعیف می کند. ترکیباتی مانند Y2O3، MgO، CaO، CeO2 و چندین اکسید دیگر برای تثبیت فازهای مکعبی و تتراگونال برای تثبیت ZrO2 استفاده شده می شود.