من حيث قوتها ومقاومة التآكل، لا يمكن للزركونيوم السيليكون تلبية متطلبات الكسوة الوقود النووي وأنابيب الضغط. في أواخر 1940s، بدأت الولايات المتحدة لدراسة السبائك القائمة على الزركونيوم من أجل استكشاف تطبيق الزركونيوم في المفاعلات المبردة بالماء. وبحلول منتصف الخمسينات، تم تطويرها لتصبح سبيكة زر-2 (زركا لوي-2) ذات خصائص شاملة ممتازة، واستخدمت كمادة كسوة للوقود النووي لأول غواصة نووية في العالم "نوتيلوس"، والتي تم تحويلها فيما بعد إلى Zr-4 (Zircaloy-4) و Zr-1Nb و Zr-2.5Nb.
على مدى العقدين الماضيين، وقد درست العديد من سبائك الزركونيوم الأخرى في مختلف البلدان، ولكن بسبب خصائصها الشاملة أدنى، لا تستخدم على نطاق واسع. من الزركونيوم الإسفنجي إلى سبيكة الزركونيوم، تشمل البلدان التي حققت الإنتاج الصناعي الولايات المتحدة وروسيا وفرنسا وألمانيا وكندا والصين.
