热障涂层广泛应用于航空发动机热端部件,可以提高发动机的工作温度和能源利用率。锆酸钕（Nd₂Zr₂O₇）是有潜力的新型超高温热障涂层材料,但较低的断裂韧性限制了Nd₂Zr₂O₇热障涂层的应用。本论文开展Nd₂Zr₂O₇热障涂层材料的增韧研究,探讨Sc₂O₃、Fe₂O₃掺杂含量对Nd₂Zr₂O₇材料的相组成和热、力学性能的影响,为新型超高温热障涂层材料的研制提供理论依据采用化学共沉淀-煅烧方法制备了(Nd_1-xSc_x)₂Zr₂O₇（x=0,0.025,0.05,0.075,0.1）陶瓷粉末并常温冷压加高温烧结制备了块材,研究了材料的相组成、热膨胀系数和断裂韧性。研究结果表明,当x≤0.075时,(Nd_1-xSc_x)₂Zr₂O₇只存在一种烧绿石相,随着Sc₂O₃掺杂量的增多,烧绿石结构的无序度增加,当x=0.1时,出现萤石相。在(Nd_1-xSc_x)₂Zr₂O₇系列材料中,(Nd_0.925Sc_0.075)₂Zr₂O₇有最大的热膨胀系数,同时材料的断裂韧性随着Sc₂O₃含量的增加而增加。基于晶体结构分析来讨论性能的变化机理。综合考虑热膨胀系数和韧性,10 mol%Sc₂O₃是Nd₂Zr₂O₇陶瓷材料的最佳掺杂量。采用化学共沉淀-煅烧方法制备了Nd₂Zr₂O₇粉末。利用高温固相合成法制备了x mol%（x=0,10,20,30,40,50）Fe₂O₃掺杂Nd₂Zr₂O₇粉末,然后采用常温冷压法压制成致密块材,研究了材料的相组成和断裂韧性。研究发现,Nd₂Zr₂O₇材料呈现烧绿石结构,随着Fe₂O₃含量增加,材料中出现了萤石相且含量不断增多,(Nd_0.6Fe_0.4)₂Zr₂O₇和(Nd_0.5Fe_0.5)₂Zr₂O₇则只有萤石相。在Fe₂O₃掺杂Nd₂Zr₂O₇材料体系中,随着Fe₂O₃含量的不断增加,硬度及韧性首先呈较大的增加,当Fe₂O₃掺杂量达到30 mol%时,硬度及韧性达到最大值,而掺杂量进一步增加时,硬度及韧性则减小。硬度及韧性的增加主要来源无序度和断裂能量的增加及残余压应力作用。