热障涂层(Thermal barrier coatings，TBCs)是广泛应用于先进燃气轮机高温部件的防护涂层，可有效提高发动机的可靠性和使用寿命。热障涂层服役条件下，大气中的硅酸盐类矿物碎片（灰尘、砂砾和火山灰）和不完全燃烧的固体颗粒会进入发动机内部并沉积到TBCs的高温表面，形成玻璃相沉积物CMAS（CaO-MgO-Al2O3-SiO2）。在高温下，沉积在热障涂层表面的CMAS熔融，沿涂层孔隙迅速渗入涂层，与其发生化学反应，降低涂层的应变容限，最终引起TBCs过早地剥离失效。文献显示Y2Zr2O7可有效抑制CMAS的渗入，但Y2Zr2O7具有较好的抗CMAS腐蚀性能是否与其高的Y/Zr比有关尚未知。　　本研究首先考察了三种不同Y含量的ZrO2-Y2O3粉体与CMAS玻璃粉体按1∶1质量比混合，再经1200℃、1300℃高温热处理，并用SEM和XRD等分析ZrO2-Y2O3粉体与CMAS可能发生的物理、化学反应，为探查涂层受CMAS的侵蚀行为和机制作铺垫。随后，采用大气等离子体喷涂工艺制备了厚度约3～5mm的8wt.％Y2O3-ZrO2、20wt.％Y2O3-ZrO2和Y2O3无基底厚陶瓷涂层。在其表面均匀涂覆CMAS玻璃粉后置于1200℃、1300℃下恒温加热。并利用SEM、XRD、EDS、RS和TEM等对涂层的结构、物相和组成等进行了表征，评估了不同Y2O3含量TBCs的抗CMAS腐蚀性能。探讨了CMAS对TBCs高温腐蚀的机理，探究了Y3+在ZrO2-Y2O3热障涂层抗CMAS腐蚀中的作用。　　本研究表明：⑴经高温热处理，8YSZ与CMAS发生了明显的化学反应，在粉体混合反应物及受损涂层中都生成了ZrSiO4且形成了ZrO2球状颗粒。对于8YSZ涂层，随热处理时间的增长，涂层变疏松，直至完全开裂。由于涂层中的Y在熔融CMAS中的溶解度大于Zr，Y、Zr不成比例地扩散进入CMAS中，Zr将优先达到饱和，降温时，CMAS中溶解的Zr再度沉淀析出，形成缺Y的细小ZrO2颗粒。同时发生四方相→单斜相相变，并伴随有3～5％的体积膨胀，以及由此产生的应力集中导致涂层的裂纹萌生和扩展，引发涂层的开裂和剥落。⑵经高温热处理后，20YSZ与CMAS发生了明显的化学反应，在粉体混合反应物及受损涂层中都生成了ZrSiO4且有ZrO2球状颗粒形成。受侵蚀20YSZ涂层内的颗粒比同条件下8YSZ涂层中的ZrO2颗粒尺寸更大，圆度更规整，这是由于20YSZ涂层中Y的含量明显高于8YSZ，在受侵蚀的单位体积涂层中，CMAS能快速捕获较多的Y，产物中当Y达到饱和时，Zr在CMAS中的浓度尚不甚高，所以没有大量形成细小的ZrO2颗粒，相应产物中单斜相含量明显少于8YSZ的产物含量。20YSZ中较大ZrO2颗粒是由于液相侵蚀使20YSZ涂层晶界被腐蚀溶解后的残存颗粒，并伴随晶粒生长的产物。⑶Y2O3粉体和涂层分别与CMAS粉体经高温热处理，均生成Ca4Y6(SiO4)6O和Y4.67(SiO4)3O结晶相。这两种晶体层阻碍了CMAS向涂层的进一步渗透、扩散和反应，使Y2O3涂层表现出极佳的抗CMAS侵蚀特性。⑷随着Y含量的增加，ZrO2-Y2O3涂层抗CMAS的高温侵蚀能力呈增强趋势，1300℃/24h相变深度随涂层中Y含量的增加而减小。上述实验结果有望为新型抗CMAS侵蚀热障涂层的组成、结构设计提供依据。