在功能材料領域，電子陶瓷占據著至關重要的地位，而氧化鋯憑借其獨特的物理與化學性質，已成為該領域不可或缺的關鍵材料之一。它不僅僅是結構堅韌的代表，更在多個高端電子元器件中發揮著核心作用，其應用主要體現在以下三大方向。
一、固態氧離子的優良導體：固體氧化物燃料電池（SOFC）核心
純氧化鋯在常溫下是絕緣體，但其非凡之處在于，摻雜了氧化釔（Y?O?）或氧化鈣（CaO）等穩定劑后，會在晶格內部產生大量氧空位。這些氧空位在高溫（通常為600-1000°C）下為氧離子（O2?）的遷移提供了暢通的路徑，從而使釔穩定氧化鋯（YSZ）成為一種優異的氧離子導體。
這一特性使其成為固體氧化物燃料電池（SOFC）電解質隔膜的絕佳材料。在SOFC中，YSZ電解質隔膜如同一個“氧離子篩”，只允許空氣中的氧離子從陰極側高效地遷移至陽極側，與燃料氣體（如氫氣）發生電化學反應，從而直接產生電能。這種高效、清潔的能源轉換方式，讓氧化鋯成為了推動新能源技術發展的關鍵材料。
二、靈敏的環境感知者：氣體傳感器
基于同樣的氧離子傳導原理，氧化鋯也被廣泛用于制作高溫氧氣傳感器，最典型的應用便是汽車尾氣中的氧傳感器（或稱λ傳感器）。它能夠快速、準確地檢測尾氣中的氧濃度，并將信號反饋給發動機控制系統，從而精確優化空燃比，達到高效燃燒和降低污染物排放的雙重目的。此外，通過搭配不同敏感電極，氧化鋯傳感器還能用于檢測其他多種工業或環境氣體。
三、穩定可靠的結構基材：電子元件襯底與封裝
在結構層面，氧化鋯陶瓷的高強度、高韌性、優良的絕緣性以及與硅相近的熱膨脹系數，使其非常適合作為電子元器件的結構材料。它可以作為厚膜電路、敏感元件的承載襯底，提供穩定可靠的機械支撐和電氣絕緣。同時，其優異的氣密性和生物相容性，也使其在高端、嚴苛環境下的電子封裝，以及植入式醫療電子設備的封裝中展現出巨大潛力。
