锆英砂是生产氧化锆的主要原料,而我国的锆英砂以进口为主,对外依存度很高,我国锆资源储量为50万吨,仅占全球的1%,我国并不是锆资源生产大国,而是锆资源使用大国,面对世界各国对不可再生资源的逐步管控,可以预料到会对我国未来锆资源市场形成新的挑战。在核工业生产高纯锆铪的过程中,会有大量的无铪氧化锆的生产出来,这些无铪氧化锆会被当做工业废料,进行废弃处理,造成了不可再生资源的浪费和环境污染,因此本文从力学性能和老化性能等方面对无铪氧化锆科学合理循环使用的可能性做了一些研究。本文以无铪氧化锆,氧化锆（HfO2＜3%）,氧化钇,氧化铝,氧化铪为原料,通过先砂磨原料,后高能球磨的制备工艺,制备无铪3YSZ陶瓷试样和3YSZ陶瓷、无铪 3YSZ-xAl2O3（x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30wt%）陶瓷材料和有铪 3YSZ-xAl2 O3（x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30wt%）陶瓷材料,3YSZ-xHfO2（x=1,2,3,4,5,6wt%）三种体系陶瓷材料,通过X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱（Raman）进行陶瓷试样物相表征。利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）对其物相组成和微观形貌进行分析。采用全自动维式显微硬度计、电子万能试验机等测试仪器对3YSZ陶瓷材料的维氏硬度、断裂韧性和三点抗弯进行表征。通过制备出的无铪3YSZ陶瓷与普通有铪3YSZ陶瓷,研究了力学性能和抗老化性能,研究结果表明,1450℃保温3h是其最佳的烧结温度,3YSZ的平均晶粒是391nm,无铪3YSZ的平均晶粒是413nm,晶粒尺寸差距不大,无铪3YSZ陶瓷表面晶界清晰,晶粒没有发生异常长大现象,没有发现明显气孔。无铪3YSZ陶瓷的硬度是12.97 GPa,断裂韧性是12.63 MPa·m1/2,抗弯强度是876.67 MPa,增韧机制是相变增韧,无铪3YSZ陶瓷材料的抗老化性能要低于普通有铪3YSZ陶瓷材料。对无铪3YSZ添加不同质量比的氧化铝进行改性,研究了其对无铪3YSZ-xAl2O3（x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30wt%）陶瓷材料的力学性能和老化性能的影响。研究表明添加微量氧化铝后,可以降低晶粒尺寸、增加致密度和提高力学性能。其中掺杂0.25%氧化铝的无铪3YSZ陶瓷材料可获得最高的力学性能,同时也表现了良好的抗老化性能,提高了对无铪氧化锆的利用价值。最后研究了氧化铪对3YSZ陶瓷力学性能的影响。以3YSZ陶瓷为基体,HfO2含量为1～6%,然后用高能球磨法制备出含有一定比例氧化铪的陶瓷试样。结果表明烧结温度在1450℃,保温3h,掺杂3%HfO2的3YSZ陶瓷材料具有最好的力学性能。综上所述,无铪氧化锆可以回收再利用,既提高了氧化锆资源的利用效率,又节能减排,符合我国达到碳中和的目标,无铪3YSZ陶瓷材料完全可以达到工业制造和日常使用的应用水平。通过研究无铪3YSZ陶瓷基础上,用高能球磨法通过添加微量的氧化铝在不同程度上提高无铪氧化锆陶瓷的力学性能和老化性能,该研究对锆资源的回收利用具有较大的意义,在结构陶瓷领域上有着广泛的应用前景。