钇铝石榴石Y₃Al₅O₁₂（YAG）,YAG具有优异的相稳定性和热稳定性,避免了传统氧化锆高温相变的弊端,是一种新型热障涂层材料,通过稀土元素掺杂改性引入点缺陷后,可进一步改善其晶体结构和热物理性能。本实验以Er₂O₃、Y₂O₃和Al（OH）₃为原料,通过固相合成法低温1100℃合成了(Y_1-xEr_x)₃Al₅O₁₂（x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1.0）陶瓷粉体,并且高温1600℃烧成了(Y_1-xEr_x)₃Al₅O₁₂陶瓷材料。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、比重瓶法、高温热膨胀仪、Neumann–Kopp定律、激光导热仪、显微硬度计和电子万能试验机等测试手段分别系统研究了陶瓷材料的物相结构、微观组织结构、体积密度、热膨胀系数、热容、热扩散系数、硬度和强度。XRD结果表明,1600℃下烧结5h得到的(Y_1-xEr_x)₃Al₅O₁₂（x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1）陶瓷材料无杂相衍射峰,均为单一的石榴石结构。同时,其晶胞参数随着E r₂O₃掺杂量的增加而减小。表面与断口的SEM结果显示,1600℃下烧结5h得到的(Y_1-xEr_x)₃Al₅O₁₂陶瓷材料的微观组织结构相似,晶界清晰,晶粒尺寸约为0.95¹.86μm,并且陶瓷试样致密,相对密度分别介于84.55%至90.35%之间。热物理性能测试结果显示,在室温至1200℃范围内,(Y_1-xEr_x)₃Al₅O₁₂陶瓷材料的线变化率随温度升高而线性增加,且平均热膨胀系数接近,分别处于8.98×10^-66 K^-1至9.18×10^-66 K^-1之间。在室温至1000℃范围内,对于(Y_1-xEr_x)₃Al₅O₁₂陶瓷材料,随温度升高,热容值增加;随着Er₂O₃掺杂量的增加,热容值降低。在室温至1000℃范围内,Er₂O₃的掺杂有效地降低了Y₃Al₅O₁₂陶瓷材料的热扩散系数及热导率,随着稀土氧化物掺杂量的增加呈现先减小后增加的趋势。特别地,对于(Y_1-xEr_x)₃Al₅O₁₂陶瓷材料中的x=0.70组分,它的热导率介于4.50 Wm^-1K^-1至1.51 Wm^-1K^-1之间,热导率随温度的升高明显降低,在1000°C时热导率比纯YAG(2.1 Wm^-1K^-1)约低28%。力学性能测试结果显示,(Y_1-xEr_x)₃Al₅O₁₂陶瓷材料的强度与硬度变化趋势基本相近,随着Er₂O₃掺杂量的增加,先增加后减小,硬度从14.28GPa增加到16.53GPa,弯曲强度从231.74MPa增加到324.49MPa。因此,(Y_1-xEr_x)₃Al₅O₁₂陶瓷材料更适合用作高温热障涂层陶瓷层材料。