本文主要研究先进工程陶瓷材料的性能和超声振动磨削加工。利用ZrO₂相变和微裂纹韧化对Al₂O₃陶瓷增强增韧,制备出不同ZrO₂含量的亚微米ZrO₂-Al₂O₃复合陶瓷,得出其在具有最佳性能和结构时的ZrO₂含量。按照最佳含量配比制备该含量下的纳米ZTA复相陶瓷,并研究其物理力学性能和微观结构以及增韧补强机理。分别用干压成型和等静压成型制备纯纳米ZrO₂陶瓷,测定其物相组成,观察其微观结构,测试其各项物理力学性能。研究不同制备工艺对陶瓷材料性能和结构的影响。最后对各陶瓷试样进行差热分析,研究它们在20℃～1400℃范围内各温度下的热流量和重量变化及相变情况。使用超精密平面磨床对各陶瓷试样进行普通、一维超声和二维超声磨削试验,研究材料本身性能、磨削深度ap、工件速度Vw、砂轮转速Vs、砂轮粒度和超声振动等因素对复相陶瓷的磨削力和磨削表面质量的影响。研究它们的材料去除机理并进行可磨削加工性能的评价。试验结果表明,ZrO₂的含量和基体的致密化程度是影响线收缩率的重要因素。ZrO₂含量为25wt%时具有最佳的物理力学性能,纳米ZTA复相陶瓷的气孔率、吸水率、体积密度都较为理想,平均抗弯强度高达420.15±21.36MPa,断裂韧性高达5.22MPam1/2,各项性能明显优于亚微米Al₂O₃-ZrO₂复合陶瓷。ZrO₂-Al₂O₃复合陶瓷的主晶相为α-Al₂O₃及ZrO₂（t）,基体具有非常均匀和致密的断口表面,超声磨削加工的表面质量高,可磨削加工性能好。磨削机理在特定的磨削环境中产生,受选定的磨削深度ap、工件速度Vw、砂轮粒度等诸多因素的影响。当满足发生脆-塑转变的临界条件时,磨削方式可以从脆性断裂转变为塑性流动。纳米ZrO₂-Al₂O₃复相陶瓷的磨削加工表面质量优于亚微米ZrO₂-Al₂O₃复合陶瓷。在材料组成、磨削条件等都相同的情况下,采用等静压成型比干压成型的陶瓷、超声磨削比普通磨削、二维超声磨比一维超声磨削得到更加优质的表面质量。