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纳米氧化锆为白色固体，分子量123.22，熔点2397℃，沸点4275℃，硬度较大、常温下为绝缘体、而高温下则具有优良的导电性。
纳米氧化锆具有抗热震性强、耐高温、化学稳定性好、材料复合性好等特点。将纳米氧化锆与其他材料（Al2O3 、SiO2 ）复合，可以很大地提高材料的性能参数，提高其断裂韧性、抗弯强度等。因此，纳米二氧化锆不仅应用于结构陶瓷和功能陶瓷领域，也应用于提高金属材料的表面特性（热传导性、抗热震性、抗高温氧化性等）。利用纳米二氧化锆掺杂不同元素的导电特性，在高性能固体电池中用于电极制造。