1. 粒径与比表面积
纳米级氧化锆：粒径在1 - 100nm之间。由于粒径小，纳米级氧化锆具有巨大的比表面积。比表面积通常可达到几十平方米每克甚至更高。例如，某些制备工艺得到的纳米氧化锆比表面积能达到50 - 100m²/g。这意味着纳米级氧化锆有更多的原子位于表面，这些表面原子具有较高的活性，能够与周围环境发生更强烈的相互作用。
非纳米氧化锆：粒径大于100nm，其比表面积相对较小。一般传统的非纳米氧化锆比表面积可能在几平方米每克以下。较小的比表面积使得其表面原子占总原子数的比例较低，表面活性相对较弱。
2. 物理性质
硬度与韧性
纳米级氧化锆：在硬度方面，纳米级氧化锆由于粒径小，颗粒之间的结合更加紧密，在一些材料中能够更有效地阻碍裂纹的扩展，从而在一定程度上提高材料的硬度。同时，纳米效应使得它还能增强材料的韧性。当材料受到外力作用时，纳米氧化锆可以通过多种增韧机制，如细化晶粒、穿晶断裂、针孔效应等，吸收能量，减少裂纹的产生和扩展，使材料不易断裂。
非纳米氧化锆：硬度主要取决于其晶体结构和纯度等因素，通常硬度较高，但韧性相对纳米级氧化锆可能较差。在受到外力时，非纳米氧化锆材料中的裂纹更容易扩展，导致材料发生脆性断裂。
光学性质
纳米级氧化锆：对光的散射和吸收特性与非纳米氧化锆不同。由于纳米级氧化锆粒径小，其对光的散射作用更显著，并且可以通过控制粒径大小和分布来调节对光的吸收和反射。例如，在一些光学涂层中，纳米氧化锆可以使涂层具有更好的透明度和光泽度，并且能够有效吸收紫外线，起到光保护的作用。
非纳米氧化锆：光学性质主要体现在其本身的晶体光学特性上，如折射率等，在光散射和吸收紫外线等方面的性能不如纳米级氧化锆突出。
热学性质
纳米级氧化锆：纳米级氧化锆在热传导方面可能表现出与非纳米氧化锆不同的特性。由于其特殊的结构和高比表面积，纳米氧化锆可能具有较低的热导率，在一些隔热材料应用中具有优势。同时，纳米氧化锆在热稳定性方面也较为出色，能够在一定程度上承受高温环境而不发生明显的性能变化。
非纳米氧化锆：具有较高的熔点和较好的热稳定性，常用于高温耐火材料等领域。但在热传导等特性方面与纳米级氧化锆有所差异。
3. 化学性质
反应活性
纳米级氧化锆：因为具有巨大的比表面积和较高的表面活性，纳米级氧化锆在化学反应中表现出更高的反应活性。例如，在作为催化剂载体时，纳米氧化锆能够更好地吸附反应物分子，使反应更容易发生。在与一些化学物质接触时，纳米氧化锆的反应速度可能更快，反应程度也可能更深入。
非纳米氧化锆：化学性质相对较为稳定，反应活性低于纳米级氧化锆。在相同的化学反应条件下，非纳米氧化锆的反应速率可能较慢，需要更高的温度、压力或更强烈的反应条件才能达到与纳米级氧化锆类似的反应效果。
4. 应用领域
纳米级氧化锆
陶瓷材料：在陶瓷领域，纳米级氧化锆用于制造高性能陶瓷，如增韧陶瓷刀具、陶瓷轴承等。其可以提高陶瓷的韧性和耐磨性，使陶瓷刀具更加锋利耐用，陶瓷轴承能够承受更高的压力和转速。
催化剂和催化剂载体：由于其高比表面积和高反应活性，纳米级氧化锆是优良的催化剂载体材料。例如，在汽车尾气净化催化剂中，纳米氧化锆可以负载贵金属催化剂，提高催化剂对有害气体（如一氧化碳、氮氧化物等）的催化转化效率。
生物医学领域：纳米级氧化锆在牙科修复材料和人工关节等生物医学材料中得到应用。其良好的生物相容性、高强度和耐腐蚀性，使得它能够用于制造高质量的烤瓷牙、全瓷牙以及人工关节植入体等。
非纳米氧化锆
耐火材料：非纳米氧化锆主要用于制造耐火砖、耐火纤维等耐火材料，应用于高温炉窑等工业设备中。其耐高温性能可以有效地保护炉体结构，防止高温熔化和侵蚀。
磨料和抛光材料：由于硬度较高，非纳米氧化锆可以作为磨料用于研磨和抛光金属、玻璃等材料。例如，在玻璃抛光过程中，非纳米氧化锆磨料可以去除玻璃表面的瑕疵，使玻璃表面更加光滑。
