为了提高燃气轮机的推重比和热效率，需要进一步提高燃气温度，涡轮叶片和其他热端部件的工作温度也相应地提高，因此热障涂层(TBCs)引起了人们的广泛关注。热障涂层是利用耐高温、抗腐蚀和低热导率的陶瓷材料，以沉积的方式与金属基底复合的表面防护涂层。目前，广泛使用的涂层顶层材料为6～8 wt.％Y2O3部分稳定化的ZrO2(8YSZ)。TBCs在长期使用过程中会发生脱落。导致涂层失效的因素很多，主要包括:陶瓷涂层与金属基底之间的热膨胀不匹配、陶瓷涂层发生相变、陶瓷涂层和粘结层之间发生反应、粘结层发生氧化和腐蚀、陶瓷涂层的烧结等。热障涂层失效机理的研究已经成为迫在眉睫的关键课题。其中，陶瓷涂层的相变是一个重要因素。目前，涂层相变的检测手段有X射线衍射(XRD)、中子衍射(ND)和Raman光谱等，这些测量方法不能完全满足涂层相变分析在探测深度、空间分辨率等方面的要求。因此，研发一种检测陶瓷涂层相变的无损检测技术有重要意义。稀土荧光离子可以在涂层任意位置实现掺杂而不影响涂层本身性质，本论文通过在8YSZ中掺杂稀土Eu3+离子，建立荧光性质和相组成之间的关系，研究新型相变检测手段。　　采用高温固相合成法，通过控制Y3+的含量合成了单斜相、四方相和立方相的氧化锆粉末，研究了氧化锆相变对氧化铕荧光性质的影响。研究表明，当Eu3+处于低对称性无反演中心（单斜相）时，5D0→7F2电偶极子跃迁的强度最强，荧光寿命短;当Eu3+处于高对称性有反演中心（四方相和立方相）时，5D0→7F1磁偶极子跃迁的强度最强，荧光寿命长。可以利用Eu2O3的荧光性质来检测氧化锆的相变。不同摩尔浓度的Eu3+掺杂8YSZ的研究表明，当Eu3+的掺杂浓度为3mol.％时，8YSZ∶Eu3+具有四方相晶体结构，荧光发射强度强、荧光寿命长，是用于检测8YSZ材料相变程度的理论最佳掺杂浓度。　　采用水热合成法合成8YSZ∶Eu3+(1 mol.％)粉末，研究了该样品在高温长时间热暴露之后的相组成和荧光性质变化，并进一步探讨了两者之间的关系。在无单斜相存在时，可以利用荧光峰(I593/I608)的比值来初步评估相变的程度，荧光寿命也可以辅助说明相变的情况。采用共沉淀法合成8YSZ∶Eu3+(1 mol.％)粉末，在800℃处理6h后，将样品置于150℃的水热釜中进行水热降解，考察其相组成和荧光性质的演化。结果表明，8YSZ∶Eu3+粉末具有四方相晶体结构，在水热降解条件下，由于水的作用，发生了四方相到单斜相的相变，进一步使粉末的荧光性质也发生改变。　　采用水热合成法合成不同Eu3+掺杂浓度的ZrO2∶Eu3+荧光粉，随后在不同温度下处理相同时间。研究表明，Eu3+的掺杂浓度和煅烧温度对于ZrO2∶Eu3+荧光粉的晶体结构和荧光性质有重要影响。Eu3+作为三价稀土荧光离子，可以稳定四方相和立方相结构的ZrO2。四方相和立方相的ZrO2∶Eu3+荧光粉是研究者关注的焦点，它们能够作为一种原材料去制备高效荧光性能的透明陶瓷。