Aloi zirkonium ialah aloi bukan ferus yang terdiri daripada menambahkan unsur lain kepada zirkonium sebagai matriks. Unsur pengaloian utama ialah timah, niobium, besi, dll. Aloi zirkonium mempunyai rintangan kakisan yang baik, sifat mekanikal sederhana, keratan rentas penyerapan neutron terma atom yang rendah, keserasian yang baik dengan bahan api nuklear, dan kebanyakannya digunakan sebagai bahan struktur teras untuk air- reaktor nuklear yang disejukkan dalam suhu tinggi dan air tekanan tinggi dan wap pada 300~400 darjah. Di samping itu, zirkonium mempunyai rintangan kakisan yang sangat baik terhadap pelbagai asid, alkali dan garam, dan mempunyai pertalian yang kuat untuk oksigen, nitrogen dan gas lain, jadi aloi zirkonium juga digunakan dalam pembuatan bahagian tahan kakisan dan bahagian jentera farmaseutikal, dan digunakan secara meluas sebagai agen penyahgas bukan sejatanspirasi dalam vakum elektrik dan industri mentol lampu.
Terdapat dua jenis aloi zirkonium yang dihasilkan pada skala industri: zirkonium-timah dan zirkonium-niobium. Gred aloi yang pertama ialah Zr-2 dan Zr-4, dan wakil tipikal bagi yang terakhir ialah Zr-2.5Nb. Dalam aloi zirkonium-timah, unsur mengaloi timah, besi, kromium, dan nikel boleh meningkatkan kekuatan, rintangan kakisan, dan kekonduksian terma filem tahan kakisan, dan mengurangkan sensitiviti keadaan permukaan kepada kakisan. Biasanya aloi Zr-2 digunakan dalam reaktor air mendidih, dan aloi Zr-4 digunakan dalam reaktor air bertekanan. Dalam aloi zirkonium-niobium, rintangan kakisan aloi adalah yang terbaik apabila jumlah niobium ditambah untuk mencapai had penyelesaian struktur kristal zirkonium pada suhu perkhidmatan. Aloi zirkonium mempunyai transformasi heterokristalin homogen, dan struktur kristal adalah kubik berpusat badan pada suhu tinggi dan heksagon padat pada suhu rendah. Aloi zirkonium mempunyai keplastikan yang baik dan boleh dibuat menjadi paip, plat, bar dan wayar dengan pemprosesan plastik, dan kebolehkimpalannya juga baik, yang boleh digunakan untuk pemprosesan kimpalan.
Zirkonium mempunyai keratan rentas tangkapan neutron terma kecil dan sifat nuklear yang luar biasa, yang merupakan bahan yang sangat diperlukan untuk pembangunan industri tenaga atom dan boleh digunakan sebagai bahan struktur untuk teras reaktor. Serbuk zirkonium mudah terbakar di udara dan boleh digunakan sebagai peledak dan serbuk mesiu tanpa asap. Zirkonium boleh digunakan sebagai bahan tambahan untuk penyahoksidaan dan penyahsulfuran keluli berkualiti tinggi, dan juga merupakan komponen keluli perisai, keluli meriam, keluli tahan karat dan keluli tahan panas. Zirkonium ialah unsur pengaloian penting dalam aloi magnesium, yang boleh meningkatkan kekuatan tegangan dan sifat pemprosesan aloi magnesium. Zirkonium juga merupakan agen metamorfik untuk aloi aluminium-magnesium, yang boleh menapis bijirin. Zirkonia dan zirkon adalah sebatian yang paling berharga dalam refraktori. Zirkonia adalah bahan utama seramik baru dan tidak boleh digunakan sebagai bahan pemanasan untuk menahan pengoksidaan suhu tinggi. Zirkonia boleh digunakan sebagai bahan tambahan untuk enamel dan kaca tahan asid, yang boleh meningkatkan keanjalan, kestabilan kimia dan rintangan haba kaca dengan ketara. Zirkon mempunyai prestasi pantulan cahaya yang kuat dan kestabilan haba yang baik, dan boleh digunakan sebagai pelindung matahari dalam seramik dan kaca. Zirkonium boleh menyerap sejumlah besar oksigen, hidrogen, ammonia dan gas lain apabila dipanaskan, dan merupakan agen pengambil yang ideal, seperti serbuk zirkonium sebagai agen penyahgas dalam tiub elektron, dan kepingan zirkonium wayar zirkonium sebagai penyokong pintu, penyokong anod, dll. .