Η αλουμίνα ζιρκονίας, επίσης γνωστή ως σκληρυνόμενη αλουμίνα με ζιρκονία (ZTA), είναι ένα σκληρυμένο κεραμικό υλικό κατασκευασμένο από οξείδιο του αλουμινίου και οξείδιο του ζιρκονίου. Χρησιμοποιείται συχνά στη βιομηχανία ως μέσο αμμοβολής και σε εφαρμογές χύτευσης και χυτηρίου. Οι λειαντικές του ιδιότητες το καθιστούν εξαιρετικό υποψήφιο για την κατασκευή τροχών λείανσης και δίσκων. Η ενσωμάτωση από 10 τοις εκατό έως 20 τοις εκατό ζιρκονίας αυξάνει την αντοχή της αλουμίνας μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως σκλήρυνση μετασχηματισμού που προκαλείται από την αντοχή. Αυτό το σύνθετο υλικό είναι τόσο σκληρό και ανθεκτικό στη φθορά που χρησιμοποιείται επίσης σε ιατρικές εφαρμογές όπως η αντικατάσταση αρθρώσεων.
Η αλουμίνα ζιρκονίας ανήκει σε μια κατηγορία υλικών που ονομάζονται κεραμικά και ορίζονται ως ανόργανα και μη μεταλλικά στερεά που δημιουργούνται από υψηλή θερμότητα που ακολουθείται από ψύξη. Τα κεραμικά χωρίζονται σε τέσσερις κατηγορίες: δομικά, πυρίμαχα, λευκά και τεχνικά. Η αλουμίνα ζιρκονίας ανήκει στην τελευταία κατηγορία, η οποία αποτελείται από οξείδια, μη οξείδια και σύνθετα. Είναι προϊόν συνδυασμού οξειδίου του αλουμινίου και οξειδίου του ζιρκονίου, επομένως ταξινομείται ως σύνθετο.
Η μέθοδος σκλήρυνσης μετασχηματισμού που προκαλείται από την αντοχή οδηγεί σε ένα σύνθετο υλικό όπου το ζιρκόνιο κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλο το μέσο. Η διαδικασία προκαλεί έναν διακόπτη φάσης, προκαλώντας ρωγμές στη δομή της ζιρκονίας και αλλαγή στο σχήμα και τον όγκο του σωματιδίου, που στη συνέχεια αυξάνει την πίεση στα σωματίδια αλουμινίου. Η τάση σφραγίζει τις ρωγμές και κάνει το σύνθετο υλικό ανθεκτικό σε περαιτέρω διάσπαση. Αυτή η διαδικασία διπλασιάζει αποτελεσματικά την αντοχή του υλικού, δημιουργώντας ένα σύνθετο υλικό που είναι πολύ πιο σκληρό από την αλουμίνα μόνο.
Η αλουμίνα ζιρκονίας που παράγεται με αυτόν τον τρόπο διαθέτει και άλλα χαρακτηριστικά εκτός από την αυξημένη αντοχή της. Το υλικό είναι σε θέση να αντέχει σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες χωρίς απώλεια χρησιμότητας, είναι ανθεκτικό στη διάβρωση και είναι πολύ ανθεκτικό στη φθορά. Η αλουμίνα ζιρκονίας έχει μια ποικιλία βιομηχανικών χρήσεων, όπως αμμοβολή, και από αυτό το υλικό μπορούν να κατασκευαστούν εργαλεία κοπής μετάλλων. Χρησιμοποιείται στην κατασκευή καθισμάτων βαλβίδων και άλλων εξαρτημάτων κινητήρα οχημάτων και η αντοχή του στη διάβρωση καθιστά τη χρήση του σε στεγανοποιήσεις αντλιών, δακτυλίους και πτερωτές συνηθισμένη.
Η αλουμίνα ζιρκονίας χρησιμοποιείται επίσης στην ιατρική βιομηχανία, κυρίως σε ανταλλακτικά αρμών. Η αντοχή στη φθορά, η ανθεκτικότητα και η ικανότητα αντοχής σε μεγάλο βάρος καθιστούν την αλουμίνα ζιρκονίας το υλικό επιλογής για ορθοπεδικά εμφυτεύματα. Επιπλέον, το σύνθετο χρησιμοποιείται στη λειαντική του μορφή για την άλεση και την περικοπή ορθοπεδικών εμφυτευμάτων μόλις απελευθερωθούν από τα καλούπια τους. Οι τροχοί κοπής από αλουμίνα ζιρκονίας προτιμώνται για την προ-φινίρισμα πολλών τύπων εμφυτευμάτων, επειδή κόβουν γρηγορότερα από τους τροχούς μόνο από αλουμίνα, διαρκούν πολλές φορές περισσότερο και λειτουργούν καλά στα σκληρυμένα υλικά που χρησιμοποιούνται στα εμφυτεύματα.