为提高高温燃气轮机热效率,研究制备除氧化钇稳定的氧化锆外的新型热障涂层用稀土铝酸盐材料体系具有重要的科学意义和应用价值。采用稀土氧化物R₂O₃粉体与Al₂O₃粉体为原料（R=Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd）,通过高温固相法在1450℃～1650℃制备得到了RAlO₃型稀土铝酸盐材料。RAlO₃型稀土铝酸盐材料的合成选用1550℃×6h合成为佳。室温下的导热系数在4.06～6.46 W·m^-1K^-1之间。采用稀土氧化物R₂O₃和Al₂O₃粉体为原料（R=Y、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb）,通过高温固相法在1550℃～1700℃制备得到了R₃Al₅O₁₂型稀土铝酸盐材料。合成温度选用1700℃×6h合成为佳,最终可得到纯石榴石相的R₃Al₅O₁₂型稀土铝酸盐材料。R₃Al₅O₁₂型稀土铝酸盐材料的室温下的导热系数在3.74～5.78W·m^-1K^-1之间,较钙钛矿相的RAlO₃型稀土铝酸盐材料的室温下的导热系数低。Tb₃Al₅O₁₂和Tm₃Al₅O₁₂型稀土铝酸盐材料的热膨胀系数较低,主要受大质量原子引起的点阵膨胀和摩尔热容的影响。采用氧化物Tm₂O₃、Al₂O₃、Tb₂O₃粉体为原料,在1700℃×2h通过高温固相法制备得到了石榴石相二元稀土共掺Tm_xTb_3-xAl₅O₁₂铝酸盐材料。Tb₃Al₅O₁₂相和Tm₃Al₅O₁₂能够连续固溶,成为连续固溶体。材料导热系数在3.67～4.52W·m^-1·K^-1之间。少量的稀土离子掺杂即可引起导热系数的大幅度降低,但是降低程度与掺杂浓度呈非线性关系。通过理论分析及计算,得到了掺杂石榴石结构的理论导热系数方程。导致固溶掺杂降低稀土铝酸盐材料导热系数的主要原因有三个:占据同一晶体学位置的原子之间较大的原子质量数波动M_Tm/M_Tb;晶格畸变、晶胞参数的变化而产生的耦合作用力的差异G_Tm/G_Tb;由原子半径差引起的晶格应力场波动和配位多面体空间波动δ_Tm/δ_Tb。本研究为稀土铝酸盐材料在热障涂层领域的应用奠定重要的实验及理论基础。