De structuur van zirconia keramische materialen behoort tot het korund type, met zijn eigen ionische binding eigenschappen, en dus de slip systeem is veel kleiner dan het metaal, wat resulteert in het ontbreken van een zekere mate van taaiheid en plasticiteit, en dus aluminiumoxide keramiek breuktaaiheid lager is, die sterk beperkt de brede toepassing van aluminiumoxide keramiek.
Zirkoonoxide keramiek heeft een hoog smeltpunt tot 2700 graden Celsius, een goede hittebestendigheid en corrosiebestendigheid, de laagste warmtegeleiding (ongeveer 16,8 W/m/k) en een grote thermische uitzettingscoëfficiënt, die dicht bij die van metalen materialen ligt. Volledig gestabiliseerd zirkonia is gevoelig voor hoge thermische stress, maar gedeeltelijk gestabiliseerd zirkonia heeft een hoge sterkte, lage brosheid, hoge breuktaaiheid, enz. en wordt beschouwd als een veelbelovend keramisch materiaal voor motoren.
Momenteel op grote schaal gebruikte keramische series zijn: zirconia geharde keramiek, yttria-gestabiliseerde zirconia keramiek, tetragonale polykristallijne zirconia keramiek, alle drie keramiek hebben een goede taaiheid en hoge sterkte, en hun uitstekende prestaties is te wijten aan de tetragonale zirconia van de stress-geïnduceerde fase overgang naar de monokliene fase overgang, gepaard met volume-expansie. Dit fenomeen wordt faseovergang-harding genoemd.
Faseovergang geharde zirconia keramiek is een nieuw type structurele keramiek met ontwikkelingsperspectieven, door de zirconia faseovergang kan de breuktaaiheid en buigsterkte van keramische materialen verbeteren, zodat ze uitstekende mechanische eigenschappen, lage thermische geleidbaarheid en goede slagvastheid hebben.
Keramische materialen hebben een uitstekende slijtvastheid, corrosiebestendigheid en prestaties bij hoge temperaturen, maar door de inherente brosheid van keramiek zijn de praktische toepassingen beperkt. Daarom is het verbeteren van de brosheid van keramische materialen, het verhogen van hun sterkte en het verbeteren van hun betrouwbaarheid in praktische toepassingen de sleutel geworden tot een brede toepassing van keramische materialen. Om de brosheid en sterkte van keramische materialen te verbeteren, zijn er de afgelopen jaren verschillende mechanismen voorgesteld om ze te harden en te versterken en is er een verscheidenheid aan hoogwaardige geharde zirkoniumkeramiek ontwikkeld.