6wt.%～8wt.%氧化钇部分稳定氧化锆（6～8YSZ）热障涂层被广泛用作航机/燃机等热端部件的防护涂层,有效地提高发动机的热效率并延长其使用寿命。然而在航机/燃机服役过程中,大气中的沙尘、火山灰等钙镁铝硅颗粒（CMAS,Ca O-Mg O-Al₂O₃-Si O₂）沉积在叶片涂层表面,高温下对涂层造成严重腐蚀,影响航机/燃机寿命。文献显示含Gd、Yb等稀土离子的锆酸盐涂层以及高Y含量YSZ涂层具有较好的抗CMAS高温腐蚀性能。但是,对于Y、Gd、Yb等多元稀土掺杂的隔热性能更优的氧化锆基热障涂层的抗CMAS特性研究鲜有报道。本课题拟探察Y、Gd、Yb等稀土元素在氧化锆基热障涂层抗CMAS侵蚀中的作用,以此优化氧化锆基热障涂层的稀土掺杂改性方案,并进一步考评改性后涂层在模拟实际服役工况条件下的抗CMAS性能。采用大气等离子体喷涂（APS）工艺制备8YSZ及ZrO₂-9.5Y₂O₃-5.6Yb₂O₃-5.2Gd₂O₃（YSZ-Yb-Gd）两种无基材厚热障涂层,在1350°C下进行恒温热考核,在对比研究两种涂层的CMAS腐蚀行为的基础上,探究了Y、Gd、Yb在涂层抗腐蚀性能中所起的作用,为热障涂层抗CMAS特性的改善提供借鉴。采用超音速火焰喷涂（HVOF）和APS工艺分别在镍基高温合金上制备了Ni Co Cr Al Y结合层和三种总厚度相同但组分和结构不同的ZrO₂-Y₂O₃热障涂层。在表面涂覆CMAS后,经1350°C高温焰流考核,利用SEM、EDS、XRD、RS等表征手段,考察CMAS对ZrO₂-Y₂O₃涂层的侵蚀行为与机制,为抗CMAS的高性能TBCs设计提供实验数据和技术支撑。形成主要结论如下:（1）表面涂覆50 mg/cm²CMAS的8YSZ和YSZ-Yb-Gd厚涂层随腐蚀时间延长,CMAS沿孔隙逐渐渗入涂层内部,涂层致密化深度逐渐增加,在相同时间内YSZ-Yb-Gd涂层的致密化区域深度大于8YSZ涂层;浅层产物以Zr Si O₄和ZrO₂为主,8YSZ和YSZ-Yb-Gd涂层分别经历6 h和1 h热处理后开始发生浅层的弥散剥离;24 h后两种涂层m-ZrO₂相的可探测深度约为120μm,之后涂层逐渐恢复到与喷涂态相同的相组成。少量Yb、Gd的添加并没有改善YSZ涂层的抗CMAS腐蚀性能。（2）表面涂覆7 mg/cm²CMAS的带基材热障涂层试样经受1350°C表面温度的高温焰流考核,8YSZ涂层的抗蚀寿命最短,其剥离失效发生在陶瓷涂层和TGO/粘结层之间的界面处;38YSZ次之,其剥离失效发生在陶瓷涂层内部;8YSZ+Y₂O₃双陶瓷涂层最优,3 h后仍保持完整。38YSZ和8YSZ+Y₂O₃双陶瓷涂层表层均生成Ca₄Y₆（Si O₄）₆O/Y_4.67（Si O₄）₃O新相,其致密结构阻挡了CMAS的深层渗入。（3）8YSZ涂层经1350°C高温焰流考核1 h后剥蚀严重,剥离涂层中存在一定量的m-ZrO₂,残留的陶瓷层的主晶相为t’-ZrO₂。38YSZ涂层经高温焰流考核2 h后发生较严重剥蚀,涂层剥落区域残留陶瓷涂层厚度约为30μm,未明显剥离区域的陶瓷层平均减薄100μm,残留涂层中几乎不含CMAS,表明CMAS未完全渗透陶瓷涂层。8YSZ+Y₂O₃双陶瓷层试样随高温焰流考核时间的延长,在表面生成了Ca₄Y₆（Si O₄）₆O/Y_4.67（Si O₄）₃O新相。直至考核3 h后,Y₂O₃层仍保持完整,与原始Y₂O₃层厚度相比,其厚度减薄量为5～20μm。Y₂O₃层为YSZ涂层提供了足够的抗蚀屏障。因此,8YSZ+Y₂O₃双陶瓷涂层展示了更好的抗CMAS腐蚀性能。