氧化锆陶瓷具有高强度、高硬度、耐磨性能好以及化学稳定性高等优异的理化特性和力学性能被广泛应用在航空航天、生物医学、机械化工、电子信息等领域。但是,随着科学技术的飞速发展,不仅要求氧化锆陶瓷本身性能优异,还对其表面性能提出了更高的要求。为了提高氧化锆陶瓷的表面性能,各种表面处理方法层出不穷。激光织构化表面处理技术作为一种新型处理技术,由于其具有操作简单、处理效率高、绿色无污染等特点,因此脱颖而出。本文基于纳秒激光技术,在氧化锆陶瓷表面制备网格状织构层,通过调节激光加工参数,来提高氧化锆的表面性能。研究不同激光参数处理后氧化锆的表面形貌、表面化学成分、物相、润湿性和表面耐磨性的变化规律。本文主要的研究工作和研究成果包括:阐述激光与材料相互作用的基础理论,着重介绍了激光加工过程。计算出材料表面的激光吸收率。通过合理简化热传导方程,推导出材料表面温度与激光工艺参数的关系。计算出纳秒激光下氧化锆陶瓷的烧蚀阈值。采用激光表面织构技术,对氧化锆表面进行织构处理,研究了加工功率和扫描速度对氧化锆表面形貌以及表面性能的影响;实验用激光共聚焦显微镜、扫描电镜、X射线光电子能谱仪和X射线衍射仪分别对氧化锆陶瓷的表面形貌、表面化学成分和表面物相结构进行表征。基于接触角测量仪和摩擦磨损试验机对氧化锆陶瓷的表面润湿性和表面耐磨性能进行表征。在加工功率为12 W,扫描速度为100 mm/s时,得到了最佳疏水表面,其接触角为154.6°,该表面是由表面形貌和表面化学成分协同作用的结果。通过摩擦稳定性实验得到该疏水表面具有良好的摩擦稳定性。经过激光织构处理后,氧化锆表面与45号钢的摩擦系数有所增加。同时,激光处理后的表面微观结构具有捕获磨屑、存储磨粒的功能,进而减小了因表面磨粒、磨屑堆积而导致的严重磨损,使整个摩擦过程更加稳定,提高了氧化锆表面的摩擦稳定性。