稀土锆酸盐具有比传统热障涂层材料YSZ（6–8wt.%Y₂O₃稳定的ZrO₂）更低的热导率、更优异的抗烧结性能和相稳定性，被普遍认为是下一代热障涂层的候选材料。本文采用固相反应法制备了Sm₂Zr₂O₇、 Sm_4/3Yb_2/3Zr₂O₇和La_1.6Eu_0.4Zr₂O₇陶瓷粉末，用喷雾干燥法进行了造粒。采用等离子喷涂制备了YSZ、 Sm₂Zr₂O₇、 Sm_4/3Yb_2/3Zr₂O₇和La_1.6Eu_0.4Zr₂O₇四种无基底涂层；以NiCoCrAlY为黏结层，在GH99高温合金基板上制备了YSZ涂层和Sm₂Zr₂O₇/YSZ、Sm_4/3Yb_2/3Zr₂O₇/YSZ、La_1.6Eu_0.4Zr₂O₇/YSZ双陶瓷涂层。通过XRD、SEM和EDS研究了涂层的组织结构及CMAS腐蚀行为，采用加热–淬水法测试了YSZ涂层和双陶瓷涂层的抗热震性能。采用固相反应法制备的Sm₂Zr₂O₇和La_1.6Eu_0.4Zr₂O₇陶瓷粉末为烧绿石相，而Sm_4/3Yb_2/3Zr₂O₇为缺陷型萤石相加少量烧绿石相。喷雾干燥造粒后，以等离子喷涂的方法制备了稀土锆酸盐涂层。通过能谱分析发现，稀土锆酸盐中有部分稀土氧化物在等离子喷涂过程中挥发掉了，Sm₂Zr₂O₇中挥发程度最严重， Sm_4/3Yb_2/3Zr₂O₇中挥发程度最轻；随着喷涂功率的增大，稀土氧化物挥发加剧。XRD结果表明，喷涂功率和基体会影响稀土锆酸盐涂层的物相。其中以40kW喷涂的带基体的Sm_4/3Yb_2/3Zr₂O₇涂层为缺陷型萤石相，而Sm₂Zr₂O₇和La_1.6Eu_0.4Zr₂O₇涂层除缺陷型萤石相外还有少量四方ZrO₂。用无基底涂层研究了涂层的CMAS腐蚀行为。结果发现，稀土锆酸盐涂层与CMAS熔体接触后能迅速生成一个由磷灰石相和莹石相组成的致密封阻层，阻止了CMAS熔体的渗透。稀土元素离子半径越小，则相应的稀土锆酸盐与CMAS反应的速率越快，涂层抵御CMAS熔体渗透的能力越强。用加热-淬水法测试了涂层在1250oC的抗热震性能。试验结果表明Sm_4/3Yb_2/3-Zr2O7/YSZ和La_1.6Eu_0.4Zr₂O₇/YSZ双陶瓷层涂层的抗热震性能与YSZ涂层相当，而Sm₂Zr₂O₇/YSZ涂层明显优于YSZ涂层。Sm₂Zr₂O₇涂层中存在不发生相变的四方ZrO₂，增加了涂层的断裂韧性，抗热震性优于另外两种双陶瓷层涂层。