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航空航天工业上广泛应用的6-8wt.%Y2O3部分稳定的ZrO2（6-8YSZ）热障涂层陶瓷材料仅能稳定工作于1200℃以下的环境中，当工作温度超过1200℃时，6-8YSZ陶瓷材料容易发生相变，相变伴随着材料体积的膨胀，加快了陶瓷材料裂纹的形成，最终将导致热障涂层陶瓷材料脱落失效，已经难以满足热能发动机前燃气进口温度不断提高的要求。因此，迫切需要寻求一种能够长期稳定工作于1200℃以上条件下的新型热障涂层陶瓷材料。本实验以La2O3、ZrO2、Er2O3、Yb2O3和Y2O3为原料，通过固相合成法分别制备了(La1-xErx)2Zr2O7(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10),(La1-2xErxYbx)2Zr2O7(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05)和(La1-xYx)2Zr2O7(x=0,0.1,0.2)三种体系陶瓷材料。分别利用X射线衍射仪(XRD)、示差扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、阿基米德原理、高温热膨胀仪、Neumann–Kopp定律和激光导热仪表征了陶瓷材料的物相结构、高温相稳定性、微观组织结构、体积密度、热膨胀系数、热容和热扩散系数。XRD结果表明，1600℃下烧结5h得到的(La1-xErx)2Zr2O7,(La1-2xErxYbx)2Zr2O7和(La1-xYx)2Zr2O7三种体系陶瓷材料的物相结构均为单一立方烧绿石结构。同时，其晶胞参数随着各稀土氧化物的掺杂呈降低趋势。DSC结果显示，1600℃下烧结5h得到的(La1-xErx)2Zr2O7,(La1-2xErxYbx)2Zr2O7和(La1-xYx)2Zr2O7三种体系陶瓷材料在室温至1450℃范围内（升降温）没有明显的相变峰出现，具有良好的高温相稳定性。SEM结果显示，1600℃下烧结5h得到的(La1-xErx)2Zr2O7,(La1-2xErxYbx)2Zr2O7和(La1-xYx)2Zr2O7三种体系陶瓷材料的微观组织结构相似，晶界清晰，晶粒尺寸约为几微米，并且陶瓷试样致密。热物理性能测试结果显示，在室温至1300℃范围内，(La1-xErx)2Zr2O7,(La1-2xErxYbx)2Zr2O7和(La1-xYx)2Zr2O7三种体系陶瓷材料的平均热膨胀系数接近，分别处于9.57×10-6K-1至9.66×10-6K-1,9.39×10-6K-1至9.80×10-6K-1和9.52×10-6K-1至9.71×10-6K-1之间。在室温至1026.85℃范围内，对于(La1-xErx)2Zr2O7和(La1-2xErxYbx)2Zr2O7体系陶瓷材料，随着Er2O3和Er2O3+Yb2O3掺杂量的增加，热容值降低；然而，对于(La1-xYx)2Zr2O7体系的陶瓷材料，随着Y2O3掺杂量的增加，热容值却增加。在室温至1000℃范围内，Er2O3、Er2O3+Yb2O3、Y2O3的掺杂，有效地降低了La2Zr2O7陶瓷材料的热扩散系数及热导率，并且随着各稀土氧化物掺杂量的增加而越来越低。特别地，对于(La1-xErx)2Zr2O7体系陶瓷材料中的x=0.10组分，(La1-2xErxYbx)2Zr2O7体系陶瓷材料中的x=0.05组分，(La1-xYx)2Zr2O7体系陶瓷材料中的x=0.2组分，它们的热导率分别介于1.27Wm-1K-1至1.35Wm-1K-1，1.22Wm-1K-1至1.32Wm-1K-1，1.28Wm-1K-1至1.44Wm-1K-1之间，热导率随温度的升高变化不明显，出现类似于玻璃无定形材料的超低热导率(glass-like thermal conductivity)现象，将其归因为三种体系陶瓷材料中出现的一个新的强烈声子散射源，即―rattlers‖—散射，它能够有效地散射低频率声子。以上结果表明，(La1-xErx)2Zr2O7，(La1-2xErxYbx)2Zr2O7和(La1-xYx)2Zr2O7三种体系陶瓷材料更适合用作高温热障涂层陶瓷顶层材料。