随着航空发动机向高流量比、高推重比方向发展，高温合金材料的使用温度已远远不能满足需求，热障涂层技术得到了日益广泛的应用与发展。在整个热障涂层体系中，陶瓷层承担了大部分的温降，对于陶瓷层材料隔热性能的评价至关重要。现役的陶瓷顶层材料是氧化钇部分稳定的氧化锆（简称YSZ），然而，该材料的使用温度不超过1200℃，当温度超过1200℃，材料发生相变，应力集中，致密度增加，热导率升高，最终材料的隔热作用失效，因此需要寻找新的陶瓷材料替代原有的YSZ陶瓷材料。本文以氧化钇、氧化钽、氧化镱和氧化锆为原料，采用固相合成法制备Yb₂O₃-Y₂O₃-Ta₂O₅-ZrO₂体系陶瓷材料。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、激光导热仪（LFA）、热膨胀仪以及阿基米德原理分别表征了陶瓷材料的物相组成和相的稳定性、断口微观形貌、热扩散系数、热膨胀系数以及块材的体密度。按照Neumann-Kopp规则计算了陶瓷材料的热容。应用点缺陷模型计算了材料的理论热导率。X射线衍射结果表明，1600℃烧结6小时的Yb₂O₃-Y₂O₃-Ta₂O₅-ZrO₂体系陶瓷材料由单一四方相组成，且均呈现较高的四方度，Yb₂O₃-Y₂O₃-Ta₂O₅-ZrO₂的四方度高于Y₂O₃-Ta₂O₅-ZrO₂的四方度。Yb₂O₃-Y₂O₃-Ta₂O₅-ZrO₂体系陶瓷材料在200¹500℃温度范围热处理24h⁴00h后仍为单一四方相，说明该体系陶瓷材料具有良好的相稳定性。1600℃烧结6小时的扫描电镜照片显示Yb₂O₃-Y₂O₃-Ta₂O₅-ZrO₂(Yb³⁺≤8mol.%)体系陶瓷试样存在过烧现象，Yb₂O₃-Y₂O₃-Ta₂O₅-ZrO₂(Yb³⁺>8mol.%)体系陶瓷试样的晶粒清晰可见，且随着Yb³⁺含量的增加，晶粒尺寸均匀。1500℃处理150小时后的扫描照片说明，Yb₂O₃掺杂提高了Y₂O₃-Ta₂O₅-ZrO₂材料的抗烧结性。热物理性能测试结果表明，在室温¹000℃，Yb₂O₃的掺杂降低了Y₂O₃-Ta2O5-ZrO₂材料的热容、热扩散系数以及热导率。当Yb³⁺摩尔分数为14%时Yb₂O₃-Y₂O₃-Ta₂O₅-ZrO₂的热导率最低，为1.50¹.68W/m·K。测量热导率变化趋势与依据点缺陷模型计算的热导率变化趋势一致。点缺陷模型预测材料的热导率受取代原子与被取代原子的质量差、半径差以及点缺陷周围的应力场三者共同影响，其中点缺陷周围应力场起主要作用。此外，在室温¹300℃，Yb₂O₃-Y₂O₃-Ta₂O₅-ZrO₂热膨胀系数小于Y₂O₃-Ta₂O₅-ZrO₂热膨胀系数。