热障涂层（TBCs）是先进航空发动机涡轮叶片的核心关键技术之一。目前最广泛使用的7⁸wt.%Y₂O₃稳定的ZrO₂（YSZ）热障涂层在高于1200℃时会出现相变、烧结以及严重CMAS(CaO-MgO-AlO_1.5-SiO₂)腐蚀问题,难以满足新一代高推着比航空发动机的发展需求。本文开展新一代超高温GdPO₄热障涂层研究。研究了GdPO₄材料的相组成、热导率、力学性能,采用等离子喷涂制备了GdPO₄/YSZ双陶瓷层热障涂层,研究了涂层的微结构、高温烧结性能、热循环性能以及CMAS腐蚀行为,为新一代超高温热障涂层的研制提供理论依据。采用化学共沉淀-煅烧法制备了GdPO₄陶瓷粉末并压制块材,研究了GdPO₄的相组成、断裂韧性和热导率。研究结果表明,GdPO₄粉末和块材均为单斜晶体结构,GdPO₄具有比YSZ低得多的热导率（⁰.98 W/m·K,1000℃）,断裂韧性为1.16±0.2 MPa·m^-1/2。设计了GdPO₄/YSZ双陶瓷层热障涂层结构,采用大气等离子喷涂制备了GdPO₄/YSZ涂层,研究了涂层的高温烧结性能和热循环性能。GdPO₄具有纳米结构,1400℃热处理50h无相变,纳米颗粒有一定程度长大。在1050℃保温5min、水冷至室温的测试条件下,经过70次热循环GdPO₄/YSZ热障涂层发生剥落,失效发生在GdPO₄涂层内部,可能原因是GdPO₄的韧性较低。研究了GdPO₄涂层的CMAS的腐蚀行为。在1250℃的温度下,GdPO₄与熔融CMAS与GdPO₄涂层反应,形成成分不同的两层致密结晶层,上层主要由针状磷灰石相构成,下层由磷灰石、钙长石相、尖晶石三相组成。CMAS腐蚀超过4h后,反应层的成分、厚度与腐蚀时间关系不大,表明该反应层可有效地阻止CMAS进一步的渗透。