相比于传统的6⁸ wt.%Y₂O₃部分稳定的ZrO₂（YSZ）陶瓷材料,稀土锆酸盐陶瓷材料具有更低的热导率、更好的高温相稳定性以及更强的抗腐蚀和抗烧结性能,是极具应用前景的热障涂层的陶瓷层材料。然而稀土锆酸盐的热膨胀系数较低,并且,热障涂层在高温下服役的过程中经常会受到CMAS（CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂）的腐蚀,因此,提高稀土锆酸盐材料的热膨胀系数和抗CMAS腐蚀性能具有重要的意义。研究表明稀土锆酸盐属于A₂B₂O₇型化合物,该类型化合物可以通过在B位引入其它元素的方式提高材料的热膨胀系数。因此本论文以Gd₂O₃、CeO₂、ZrO₂为原始材料,采用高温固相反应法制备了Gd₂(Ce_xZr_1-x)₂O₇（x=0,0.1,0.2,0.3）陶瓷的烧结块材,研究了CeO₂的掺杂含量对Gd₂(Ce_xZr_1-x)₂O₇陶瓷材料的热物理性能和抗CMAS腐蚀性能的影响。具体研究内容如下:（1）设计和制备了四种不同组分的Gd₂(Ce_xZr_1-x)₂O₇（x=0,0.1,0.2,0.3）陶瓷材料,通过XRD和Raman光谱对所制备的Gd₂(Ce_xZr_1-x)₂O₇陶瓷材料的相结构进行了分析。结果表明:未掺杂CeO₂的Gd₂Zr₂O₇陶瓷块材具有烧绿石结构,而Gd₂(Ce_0.1Zr_0.9)₂O₇、Gd₂(Ce_0.2Zr_0.8)₂O₇、Gd₂(Ce_0.3Zr_0.7)₂O₇陶瓷块材均为缺陷型萤石结构。这表明CeO₂的掺杂改变了Gd₂Zr₂O₇陶瓷块材的晶体结构类型,使之由无序度较低的烧绿石结构转变为无序度较高的缺陷型萤石结构。（2）开展了所制备的四种陶瓷材料的力学性能研究。利用全自动显微硬度计测量了材料的硬度,并用压痕法计算了材料的断裂韧性,发现当CeO₂的含量从x=0增加到x=0.3时,硬度从7.1 GPa提高到了9.6 GPa,断裂韧性从1.25 MPa?m^1/2提高到了1.81 MPa?m^1/2。研究表明CeO₂的掺杂提高了Gd₂Zr₂O₇陶瓷材料的硬度和断裂韧性,且随着CeO₂含量的增加,陶瓷材料的硬度和断裂韧性均逐渐提高。（3）开展了四种陶瓷材料的热物理性能研究。用高温热膨胀仪测量了材料的热膨胀系数,用激光热导仪和差式扫描量热仪分别测试了材料的热扩散系数和比热容,根据阿基米德原理测试计算了材料的实际密度,最后得出了陶瓷材料的热导率。发现,在800^oC的温度下,当CeO₂的含量从x=0增加到x=0.3时,Gd₂(Ce_xZr_1-x)₂O₇陶瓷材料的热膨胀系数从9.1×10^-6 K^-1逐渐增加到了11.3×10^-6 K^-1,热导率从1.55 W/（m?K）逐渐降低到1.44 W/（m?K）。这表明,CeO₂的掺杂明显提高了陶瓷材料的热膨胀系数,并适当的降低了陶瓷材料的热导率。（4）制备了一种CMAS粉末,开展了Gd₂(Ce_xZr_1-x)₂O₇陶瓷材料抗CMAS腐蚀性能的研究。发现在1250^oC的温度下,Gd₂(Ce_xZr_1-x)₂O₇陶瓷材料腐蚀5 h和10 h后,均无明显的被腐蚀现象;然而腐蚀20 h后,在Gd₂Zr₂O₇陶瓷材料的表面出现了明显的裂纹,掺杂CeO₂的其它三种成分的陶瓷材料均无裂纹出现。这表明掺杂CeO₂的Gd₂Zr₂O₇陶瓷材料具有更好的抗CMAS腐蚀性能。