相比于传统的氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）陶瓷隔热材料,稀土锆酸盐陶瓷因其低热导率、低氧透过率、高熔点、高化学稳定性和良好的热稳定性等特点,在飞速发展的航空领域引起了广泛关注。本文针对航空发动机叶片对涂层使用寿命的要求,以锆酸镧（La₂Zr₂O₇）陶瓷为研究基础,通过掺杂稀土元素、引入第二相等方法研制出具有不同组织结构和性能特点的锆酸镧陶瓷材料,并研究陶瓷的断裂韧性、热膨胀系数和高温相稳定性等性能的变化规律,进而达到综合性能的优化。在上述研究的基础上,选用综合性能较佳的陶瓷粉体为原料,利用等离子喷涂的方法制备出热障涂层,并研究涂层的高温相稳定性,为涂层的应用提供理论依据。本文首先在La₂Zr₂O₇晶体结构的La位掺杂钇元素（Y）,并研究不同Y掺杂量对(La_1-x-x Y_x)₂Zr₂O₇陶瓷体系的晶体结构和性能的影响。结果表明:在物相方面,当x≤0.3时,Y³⁺完全溶入了La₂Zr₂O₇晶格中并形成了单一的烧绿石结构固溶体;当0.4≤x≤0.8时,Y³⁺在La₂Zr₂O₇中的固溶量达到饱和,开始形成了萤石结构Y₂Zr₂O₇,在该区域烧绿石相和萤石相两相共存;当x≥0.9时,(La_1-x-x Y_x)₂Zr₂O₇陶瓷完全成为萤石结构。在微观形貌方面,材料致密度较高,晶粒尺寸随Y掺杂量的增加呈现先减小后增大的趋势。在性能方面,(La_0.7Y_0.3)₂Zr₂O₇陶瓷具有较好的综合性能,在烧绿石单相区内,(La_0.7Y_0.3)₂Zr₂O₇陶瓷断裂韧性达到1.114 MPa·m^1/2,相比于纯La₂Zr₂O₇增加了13.09%;(La_0.7Y_0.3)₂Zr₂O₇陶瓷的平均热膨胀系数达到最大值9.84×10^-6/oC,高于纯La₂Zr₂O₇ 11%;材料的高温相稳定性没有受到Y元素的掺杂的影响,在室温¹400oC都没有相变发生。其次,以亚稳定四方相氧化钇稳定的氧化锆（t’-YSZ）为第二相添加物,制备了xt’-YSZ/（1-x）La₂Zr₂O₇复相陶瓷材料,并研究了t’-YSZ含量对复相陶瓷材料的结构与性能的影响。研究表明:加入的t’-YSZ具有较好的化学稳定性,且不与基体La₂Zr₂O₇反应,随着t’-YSZ含量的增多,有部分细小颗粒分布在晶界以及晶内,颗粒在晶界的钉扎效应导致晶粒尺寸逐渐减小。复相陶瓷材料的断裂韧性整体上随着t’-YSZ含量的增加而增大,在x=0.5时,断裂韧性达到2.131?0.144MPa·m^1/2,相比与纯La₂Zr₂O₇增韧幅度达到140%,根据结果来看,陶瓷断面没有出现单斜氧化锆,可以排除相变增韧,因此,增韧机制主要是铁弹相t’-YSZ的铁弹畴转向增韧。由于t’-YSZ的热膨胀系数大于La₂Zr₂O₇,因此,复相陶瓷材料的热膨胀系数随t’-YSZ含量的增加而增大。此外,在1400℃的环境下La₂Zr₂O₇延缓了t’-YSZ的相变进程,一定程度上增强了亚稳态t’-YSZ的高温相稳定性。最后,以综合性能较好的0.5t’-YSZ/0.5La₂Zr₂O₇粉体为原材料,采用喷雾干燥法进行造粒,采用等离子喷涂的方法制备了热障涂层,并研究涂层的高温相稳定性能。结果表明:涂层中La₂Zr₂O₇和t’-YSZ两相稳定共存,涂层表面较为均匀,熔融情况较好,截面具有层片状的特点。涂层的密度为5.15g/cm³,孔隙率为14.66%。涂层经过1300℃高温热处理后发生了t’?t+c的扩散型转变,但是没有发生t?m马氏体相变,热处理过后没有单斜氧化锆生成,涂层具有可靠的相稳定性和使用性能。