氧化鋯是自然界的氧化鋯礦物原料，主要有斜鋯石和鋯英石, 純凈的氧化鋯是白色固體，含有雜質(zhì)時會顯現(xiàn)灰色或淡黃色，添加顯色劑還可顯示各種其它顏色。氧化鋯有三種晶體結(jié)構(gòu)，低溫時為單斜晶系，在1100℃以上形成四方晶型，在1900℃以上形成立方晶型。一般使用的氧化鋯需要摻入釔作為穩(wěn)定劑,常見濃度有13 mol%，氧化鋯(YSZ)單晶具有機械和化學穩(wěn)定性好、成本低的特點。

在高溫下 ，氧化鋯屬于立方螢石型結(jié)構(gòu)，因為Zr4 直徑大于O2-離子直徑，所以可以認為，由Zr4 構(gòu)成面心立方點陣，占據(jù)1/2的八面體空隙，O2-離子占據(jù)面心立方點陣所有四個四面體空隙。由于氧化鋯(YSZ)材料具有高硬度，高強度，高韌性，極高的耐磨性及耐化學腐蝕性等等優(yōu)良的物化性能，氧化鋯已經(jīng)在陶瓷、耐火材料、機械、電子、光學、航空航天、生物、化學等等各種領(lǐng)域獲得廣泛的應用。

常溫下， 氧化鋯只能是單斜相，當用鋯鹽煅燒，達到650℃時，出現(xiàn)穩(wěn)定的四方相，繼續(xù)升高時四方相逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡毕?，再繼續(xù)升溫至830℃時， 氧化鋯又開始向四方相轉(zhuǎn)變，至1170℃時，完全轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆较?，溫度升?370℃時轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎较?。氧化?YSZ)單晶陶瓷的強度與韌性都是以它的晶體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的，因其特殊的晶體結(jié)構(gòu)才可以制成適用于各種惡劣環(huán)境的陶瓷零件。