Sintesis nano-keramik zirkon (ZrSiO4) dengan densitas tinggi berbahan dasar pasir zirkon alam dan penambahan agen sinter menggunakan metode sinter spark plasma sintering (SPS) dilanjutkan dengan studi struktur, sifat mekanik, dan sifat termal telah dilakukan. Penelitian ini dalam naungan skema pendanaan PMDSU Batch 2 (2016-2019) serta melalui kolaborasi riset dengan beberapa lembaga dalam negeri maupun luar negeri, diantaranya: ITS, Fisika LIPI, PSTBM Batan, SLRI Thailand, UPM Malaysia, dan NIMS Jepang. Bahan dasar pasir zirkon diambil dari Kerengpangi Kalimantan Tengah, kemudian disiapkan menjadi serbuk zirkon berukuran nanometrik (40 nm) melalui proses pemurnian dilanjutkan dengan penggilingan dan anil. Lebih lanjut, kajian ini mempelajari pengaruh penambahan agen sinter (Bi2O3, V2O5, dan B2O3) dan beberapa metode sinter (konvensional, APS, dan SPS) pada struktur, sifat mekanik dan sifat termal keramik zirkon. Keramik zirkon berbahan dasar serbuk zirkon nano dengan densitas relatif hingga sebesar 99,9% dapat disintesis dengan penambahan agen sinter dan menggunakan metode sinter spark plasma sintering (SPS) pada temperatur 1250°C, tekanan 80 MPa, dan waktu penahanan 10 menit, yang kemudian densifikasi dikonfirmasi oleh pengamatan SEM. Perilaku sinter dan penambahan agen sinter mempengaruhi parameter kisi dan ukuran kristal zirkon. Karakteristik termomekanik keramik zirkon yang disintesis dengan SPS dilaporkan mengarahkan keramik sebagai bahan keras dan quasi-ductile, serta isolator yang baik. Penambahan agen sinter (Bi2O3, V2O5, dan B2O3) meningkatkan densifikasi keramik zirkon dan temperatur sinter telah secara efisien diturunkan sekitar 200°C tanpa merusak sifat termomekanik keramik.