纳米氧化锆(ZrO2)作为一种重要的功能材料,由于其具有高强度、耐高温、耐腐蚀、生物相容性好等优异的理化性能,已被广泛应用于诸如耐火材料、生物材料、催化、光学等多个领域。目前,纳米氧化锆材料的制备方法有很多,但制备的粉体存在团聚严重、晶型不稳定、粒径分布宽等问题,严重影响其应用性能。鉴于此,本论文提出采用超重力共沉淀技术结合水热法制备分散性良好、晶型稳定、化学组分均匀、粒径分布窄的纳米氧化锆粉体,并对其在齿科修复和发光材料方面的应用性能进行了初步研究。全文的主要研究内容和结果如下:(1)采用超重力反应共沉淀-水热法,不添加任何分散剂,成功制备平均粒径约为10 nm的四方相纳米氧化锆。主要考察了沉淀剂、洗涤顺序、pH、钇元素的掺杂、水热温度及时间等因素对氧化锆晶型、粒径和形貌的影响,确定了较优的制备工艺:NaOH作为沉淀剂,掺杂3mol%Y2O3作为稳定剂,在pH=9的条件下制备纳米氢氧化锆前驱体,用去离子水洗涤除去杂质后,200℃水热5 h。与高温煅烧所得产品相比,水热法制备的纳米氧化锆粉体团聚程度低。进一步采用喷雾干燥技术,可得到规则球形、流动性强的氧化锆团簇体;与传统釜式法制备的产品相比,超重力法结合喷干得到的氧化锆团簇体球形度更好,表面更加致密。(2)在纳米氧化锆粉体可控制备的基础上,进一步对其分散工艺进行了研究,获得了可在水和乙醇中稳定分散的纳米氧化锆。重点探究了分散剂种类、用量、改性温度、加入顺序与洗涤顺序等对纳米氧化锆在水中分散性的影响,得到了较优的分散工艺条件:柠檬酸钠作为分散剂,在生成前驱体沉淀之后立即添加,加入量为30 wt.%,改性温度为60℃,不经洗涤直接水热,得到的纳米氧化锆可以稳定分散在水中,Zeta电位为-31 mV。进一步研究表明,随着旋转填充床转速的提高,纳米氧化锆粒径逐渐增大。在转速为500rpm,进料流量为200 mL/min,得到的纳米颗粒平均粒径为15 nm,与传统釜式法所得粒子相比,尺寸明显变小,粒径分布变窄。此外,还探究了直接改性与球磨改性两种方法对纳米氧化锆在乙醇中分散性的影响。结果表明,直接改性无法获得在乙醇中稳定分散的纳米氧化锆,而球磨改性可使纳米氧化锆稳定分散在乙醇中,2周内不发生沉降。(3)对纳米氧化锆作为齿科修复树脂填料和发光基质材料两方面的应用性能进行了探究。结果表明,当SiO2包覆量为200 wt.%,填充量为50 wt.%,改性剂用量为10 wt.%时,基于ZrO2@SiO2核壳结构填料所得齿科修复树脂的力学性能较优,其弯曲模量为5779.0 MPa,弯曲强度为121.0 MPa,压缩强度为327.0 MPa。此外,当Eu3+浓度为3 at.%、柠檬酸钠加入量为10 wt.%时,所得ZrO2:Eu3+发光强度最强;与传统釜式法产品相比,超重力法所得纳米ZrO2:Eu3+的发光强度提高了 59.6%,量子效率可达74.38%,同时具有更长的荧光寿命。