氧化钇部分稳定的氧化锆（Yttria-stabilized Zirconia,简称YSZ）广泛用作航空发动机热障涂层（thermal barrier coatings,TBCs）材料。然而,外界环境带入的沉积物（主要成分为CaO、MgO、Al₂O₃、SiO₂,简称CMAS）会严重腐蚀热障涂层,引起热障涂层服役寿命大幅度下降。因此如何提高热障涂层表面抗CMAS腐蚀能力是提升其使用寿命的关键技术之一。本文采用密度泛函理论（Density functional theory,简称DFT）计算方法,系统研究了熔融CMAS在YSZ块体表面和纳米微表面的润湿能力,通过粘附功、表面张力、黏度等参数探索了CMAS/YSZ的润湿性机制,获得具有疏熔融CMAS的YSZ表面,从而提高YSZ抗CMAS腐蚀能力,得到以下结论:（1）通过研究纳米YSZ晶体的表面活性发现,YSZ块体表面与纳米微表面的表面能变化趋势为:E_surface[（010×010）]>E_surface[（111×010）]>E_surface[（101×010）]>E_surface[（111×101）]>E_surface[（101×101）]>E_surface（111）块体表面>E_surface（101）块体表面>E_surface（010）块体表面,其中,纳米微表面模型E_surface[（010）×（010）]_（4×4）表面能最大达到6.7667Jm^-2,是块体表面YSZ（111）最大表面能1.3964 Jm^-2的5倍,从而纳米微表面化学活性强于块体表面。电子结构分析显示,纳米微表面YSZ[（010×010）]的高活性来源于其更高的费米能级能量-1.8403eV,更宽的赝能隙,以及最大的表面原子键长Δd（O-Zr）（0.03?）和表面原子电荷ΔQ_A（O-Zr）（0.26）。同时发现了YSZ纳米微表面与块体表面表面能存在一定的函数关系,即Y=N×B,其中B是两个组成块体表面表面能的平均值,N是一个正整数,Y为纳米微表面的表面能。（2）CMAS熔体在YSZ块体表面的润湿动力学模拟发现,接触角变化趋势为YSZ（110）YSZ（001）>YSZ（111）>YSZ（101）>YSZ（010）,表明CMAS熔体在YSZ（110）的润湿性最好,在YSZ（010）表面的润湿性最差。对其表面张力和黏度计算,发现CMAS/YSZ（110）的表面张力(γ=0.27 Jm^-2)小于CMAS/YSZ（010）(γ=0.37 Jm^-2),黏度系数值却非常接近。从原子角度考察CMAS/YSZ（110）与CMAS/YSZ（010）润湿性差异本质,发现在高温环境下,疏熔融CMAS性的CMAS/YSZ（010）界面Ca、Mg、Al、Si、O离子分布没有明显的变化,而亲熔融CMAS性的CMAS/YSZ（110）界面离子,特别是Mg、Si和O离子重新分布,其中Mg离子渗透到YSZ表层,而Si离子和O离子更接近YSZ（110）表面。CMAS/YSZ界面离子分布的差异源于YSZ（110）表面比YSZ（010）表面具有更多的氧原子,从而表现出更高的活性。（3）CMAS熔体在YSZ纳米微表面的润湿动力学模拟发现,接触角变化趋势为YSZ[（101×101）]>YSZ[（010×101）]>YSZ[（010×010）],粘附功的变化趋势为:YSZ[（101×101）]