高温耐火セラミック材料 3YSZ、または正方晶ジルコニア多結晶 (TZP) と呼ぶことができるものは、3% モルの酸化イットリウムで安定化された酸化ジルコニウムでできています。

これらのジルコニアグレードは、ほぼすべて正方晶系であるため、室温で最も粒子が小さく、硬度が最も高くなります。また、その小さな（サブミクロン）粒径により、優れた表面仕上げを実現し、鋭いエッジを維持することが可能になります。

ジルコニアは、転移強化を促進するために、MgO、CaO、またはイットリアのいずれかと安定剤としてよく使用されます。最初の放電では完全に正方晶系の結晶構造が生成されますが、これにより、冷却すると準安定となる部分的に立方晶系の結晶構造が生成されます。正方晶系の析出物は、衝突時に進行する亀裂の先端近くで応力誘起の相変化を起こします。このプロセスにより、大量のエネルギーを吸収しながら構造が膨張します。これがこの材料の驚くべき靭性の原因となります。高温でもかなりの量の再形成が起こり、強度に悪影響があり、3 ～ 7% の寸法膨張が発生します。前述の混合物を添加することにより、正方晶の量を管理して靭性と強度損失のバランスを取ることができます。

室温では、3 mol% Y2O3 で安定化された正方晶ジルコニア (Y-TZP) が、靭性、曲げ強度の点で最高の性能を示します。また、イオン伝導性、低熱伝導性、変形後の強化、形状記憶効果などの特性も示します。正方晶系ジルコニアにより、優れた耐食性、耐摩耗性、優れた表面仕上げを備えたセラミック部品を作成することができます。

このような特徴により、股関節移植や歯の再建などの生物医学分野や、燃料棒被覆材の遮熱層として原子力分野などで広く使用することができます。