תחמוצת זירקוניום (ZrO₂)זירקוניום, הידוע גם בשם זירקוניום דיאוקסיד, הוא חומר קרמי חשוב בעל ביצועים גבוהים. זוהי אבקה לבנה או צהובה בהירה בעלת תכונות פיזיקליות וכימיות מצוינות. לזירקוניה נקודת התכה של כ-2700 מעלות צלזיוס, קשיות גבוהה, חוזק מכני גבוה, יציבות תרמית ויציבות כימית טובה, והיא יכולה לעמוד בפני קורוזיה חומצית ובסיסית ובסביבות טמפרטורה גבוהה. בנוסף, לתחמוצת זירקוניום יש מקדם שבירה גבוה ותכונות אופטיות מצוינות, ולכן היא נמצאת בשימוש נרחב גם בתחום האופטי.
ביישומים מעשיים, טהורתחמוצת זירקוניוםיש בעיות שינוי פאזה (המעבר מפאזה מונוקלינית לפאזה טטרגונלית יגרום לשינוי נפח ולסדקים בחומר), ולכן בדרך כלל יש צורך להוסיף מייצבים כגון תחמוצת איטריום (Y₂O₃), תחמוצת סידן (CaO) או תחמוצת מגנזיום (MgO) כדי לייצר תחמוצת זירקוניום מיוצבת (זירקוניה מיוצבת) כדי לשפר את התכונות המכניות שלה ואת עמידותה בפני הלם תרמי. באמצעות תהליכי סימום וסינטור סבירים, חומרי זירקוניה יכולים לא רק לשמור על תכונות מכניות מצוינות, אלא גם להראות מוליכות יונית טובה, מה שהופך אותם לשימושיים נרחב בקרמיקה מבנית, תאי דלק, חיישני חמצן, שתלים רפואיים ותחומים אחרים.
בנוסף ליישומים מסורתיים של חומרי מבנה, זירקוניה ממלאת תפקיד חשוב יותר ויותר בתחום טיפולי פני השטח המדויקים ביותר, במיוחד בתחום חומרי הליטוש היוקרתיים. בזכות תכונותיה הפיזיקליות הייחודיות, זירקוניה הפכה לחומר מפתח הכרחי לליטוש מדויק.
בתחום הליטוש,זירקוניהמשמש בעיקר כאבקת ליטוש יוקרתית ותרחיף ליטוש. בשל קשיותה המתונה (קשיות מוס של כ-8.5), חוזקה המכני הגבוה ואדישותה הכימית הטובה, זירקוניה יכולה להשיג חספוס פני שטח נמוך במיוחד תוך הבטחת קצב ליטוש גבוה, ולקבל גימור ברמת מראה. בהשוואה לחומרי ליטוש מסורתיים כמו תחמוצת אלומיניום ותחמוצת צריום, זירקוניה יכולה לאזן טוב יותר בין קצב הסרת החומר לאיכות פני השטח במהלך תהליך הליטוש, והיא חומר ליטוש חשוב בתחום הייצור המדויק במיוחד.
אבקת ליטוש זירקוניה בדרך כלל בעלת גודל חלקיקים מבוקר בין 0.05 מיקרומטר ל-1 מיקרומטר, המתאימה לליטוש פני השטח של חומרים שונים בעלי דיוק גבוה. תחומי היישום העיקריים שלה כוללים: זכוכית אופטית, עדשות מצלמה, זכוכית למסך טלפונים ניידים, מצעים של דיסק קשיח, מצעים של ספיר LED, חומרי מתכת יוקרתיים (כגון סגסוגות טיטניום, נירוסטה, תכשיטי מתכת יקרה) ומכשירים קרמיים מתקדמים (כגון קרמיקה מאלומינה, קרמיקה מסיליקון ניטריד וכו'). ביישומים אלה,תחמוצת זירקוניוםאבקת ליטוש יכולה להפחית ביעילות פגמים על פני השטח ולשפר את הביצועים האופטיים והיציבות המכנית של מוצרים.
על מנת לעמוד בדרישות של תהליכי ליטוש שונים,תחמוצת זירקוניוםניתן להכין אבקת ליטוש אחת, או לערבב אותה עם חומרי ליטוש אחרים (כגון תחמוצת צריום, תחמוצת אלומיניום) כדי ליצור תרחיף ליטוש בעל ביצועים טובים יותר. בנוסף, תרחיף ליטוש תחמוצת זירקוניום בעל טוהר גבוה בדרך כלל מאמצ טכנולוגיית ננו-פיזור כדי להפוך את החלקיקים לפיזור גבוה בנוזל כדי למנוע הצטברות, להבטיח את יציבות תהליך הליטוש ואת אחידות המשטח הסופי.
בסך הכל, עם השיפור המתמיד של דרישות איכות פני השטח בטכנולוגיית מידע אלקטרונית, ייצור אופטי, תעופה וחלל ותחומי רפואה מתקדמים,תחמוצת זירקוניום, כסוג חדש של חומר ליטוש יעיל במיוחד, יש לו פוטנציאל יישום רחב מאוד. בעתיד, עם הפיתוח המתמשך של טכנולוגיית עיבוד שבבי מדויק במיוחד, היישום הטכני של תחמוצת זירקוניום בתחום הליטוש ימשיך להעמיק, ויסייע לענות על צרכי ייצור מתקדמים.