二氧化锆（ZrO₂）是一种重要的无机非金属材料，具有多种优良特性，具体如下：
高熔点与高热稳定性：二氧化锆的熔点高达 2700℃左右，同时具有出色的热稳定性。这使其能在高温环境下保持稳定的物理和化学性质，常用于制造耐火材料、陶瓷窑具、玻璃熔窑的电极等，在冶金、玻璃等高温工业领域发挥重要作用。
高硬度与高强度：二氧化锆具有较高的硬度和强度，其莫氏硬度可达 7 - 8 级。凭借这种特性，它被广泛应用于制造陶瓷刀具、研磨介质、机械密封件等，能够有效提高这些产品的耐磨性能和使用寿命。
良好的化学稳定性：二氧化锆具有优异的化学稳定性，在常温下不易与酸、碱、盐等化学物质发生反应。它能够抵抗大多数化学物质的侵蚀，在化工、电子等行业中，常被用于制作耐腐蚀的反应釜内衬、管道、阀门等设备。
独特的光学性质：二氧化锆在光学领域有独特表现。它具有较高的折射率，在可见光和红外光区域有良好的透光性。通过特殊工艺制备的二氧化锆薄膜，可用于光学镜片、光纤通信、激光技术等领域，用于制造增透膜、滤光片等光学元件。
优良的电学性能：二氧化锆是一种重要的电子材料。它具有较高的介电常数和电阻率，是一种优良的电绝缘体。同时，在一定条件下，二氧化锆还具有离子导电性，特别是在高温或掺杂特定元素后，其氧离子导电性能更为突出，因此被广泛应用于固体氧化物燃料电池、氧传感器等领域。
相变特性：二氧化锆存在三种晶型，分别是单斜晶系、四方晶系和立方晶系。在不同的温度和压力条件下，二氧化锆会发生晶型转变。利用这一特性，二氧化锆可以用于陶瓷材料的增韧。当材料受到外力作用时，四方相的二氧化锆会发生相变，吸收能量，从而提高陶瓷材料的韧性和抗断裂能力。这种相变增韧机制使得二氧化锆增韧陶瓷在航空航天、汽车制造、生物医学等领域得到了广泛应用，如制造航空发动机叶片、汽车发动机零部件、人工关节等。