碳化硅纤维复合材料为航空航天装备的制造和性能提升提供了广泛的成长空间。但其材料的本征特性却带来了在高温环境服役发生严重氧化、烧蚀等隐患,尤其是容易在高温水蒸气环境中被腐蚀降解,使其服役性能急剧降低。解决这一问题的重要方法是对纤维增强陶瓷基复合材料进行高温防护,包括基体材料改性、制备密封涂层等技术,其中具有良好结合强度、耐高温、抗氧化、防烧蚀封闭的环境障涂层（Environmental Barrier Coatings,EBC）是提高部件性能的重要手段。本文聚焦目前最具发展前景的第三代Yb₂SiO₅稀土硅酸盐环境障涂层,采用新型热喷涂技术—等离子喷涂-物理气相沉积沉积（PS-PVD）和传统大气等离子喷涂（APS）进行涂层制备。探究Yb₂SiO₅的沉积机理和在高温环境中的的涂层结构演变,通过典型的热循环和水蒸气腐蚀测试,分析涂层在高温蒸气环境下的失效形式和失效机理。通过上述的研究工作,获得PS-PVD制备Yb₂SiO₅的沉积机制,高温和水蒸气环境下Yb₂SiO₅涂层的失效机理,对后续的材料开发和工艺控制进行理论指导。通过实验表征,本文的主要结果如下:（1）PS-PVD可获得致密Yb₂SiO₅环境障涂层,沉积形式主要为气液两相沉积,相对APS涂层的中夹杂的未融颗粒和裂纹,涂层质量明显改善,但在高功率和低压条件下,Yb₂SiO₅将会产生热相变和热分解,形成高温不稳定相结构。（2）1300℃的热循环实验表明,PS-PVD制备的Yb₂SiO₅有更好的抗热震性能,在同种基体的样品实验中,经30次水淬实验未明显剥落,而APS样品在15次时已产生边缘剥落现象。同时,较疏松的Si Cf/Si C CMC基体涂层样品在35次循环后有少量剥落,而致密的基体已由于内部热应力的积累在35次循环时直接开裂,提前失效。不同致密状态的基体对热震影响也较大,较疏松基体更有利于热循环过程中的热应力释放。（3）1300℃恒温氧化实验结果表明,Mullite中Al₂O₃与Yb₂O₃或Yb₂SiO₅的化学相容性较差,在Mullite层中生成棒状的Yb₃Al₅O₁₂相,导致Mullite分层,使涂层剥落。（4）对1300℃下Yb₂SiO₅的水蒸气腐蚀行为进行探究。结果显示,Yb₂SiO₅在腐蚀过程中会被缓慢地腐蚀,PS-PVD制备的致密涂层在200 h或更长时间内对基体提供热防护,但由于Yb₂SiO₅的分解产物分散在涂层内部,水蒸气腐蚀后形成大量孔洞,对涂层的结构完整性造成破坏;APS Yb₂SiO₅在腐蚀过程中在涂层内部没有产生大量孔洞,但由于其表面疏松,200 h腐蚀后有明显减薄,减薄速率为:0.02335μm/h。（5）1400℃下,Yb₂SiO₅涂层的腐蚀速率明显加快,但由于温度较高,Yb₂SiO₅以及腐蚀中间相Yb₂Si₂O₇均有明显的晶粒长大现象。同时引起表面的缺陷愈合,使涂层内部的腐蚀孔洞减少。PS-PVD Yb₂SiO₅由于为单侧涂层,在平板喷涂过程中有较多的液滴堆积,故在腐蚀过程中也存在剥落现象,减薄速率为:0.0818μm/h。而APS Yb₂SiO₅由于表面挥发产物堆积,对涂层的腐蚀和剥落有减缓的效果。