SiC/SiC以其密度低、强度高、抗氧化性能优异等特点,是有潜力应用于航空发动机燃烧室等热端部件,但发动机环境中的水蒸气等腐蚀介质会导致SiC/SiC复合材料性能迅速退化。环境障涂层（EBCs）涂覆在SiC/SiC复合材料表面,可以阻挡或减缓复合材料的损伤,对其起到保护作用。第一代的Mullite（3Al2O3·2SiO2）/ZrO2环境障涂层和第二代的Si/Mullite或Mullite+BSAS（1-xBaO-xSrO-Al2O3-2SiO2,0≤x≤1）/BSAS环境障涂层仅在1300℃以下使用,针对更高使用温度的第三代环境障涂层正处于材料与工艺开发阶段,稀土硅酸盐材料是第三代EBCs材料研究热点。本文采用化学气相沉积与等离子喷涂相结合的方法制备了Si/Mullite/ErSiO5环境障涂层,分析了涂层在高温氧化、热冲击及水氧耦合环境下的微观结构演化、元素扩散与相变,裂纹的萌生与扩展行为,主要结果如下:（1）在不同试验条件下,涂层的微观结构发生了不同的变化:1200-1350℃氧化环境下,涂层表面产生Er3Al5O12、Er2Si2O7与SiO2等新相区域。Mullite/Er2SiO5界面生成交替出现的Er3Al5O12相与Er2Si2O7相。表面与界面的相变均是由Mullite层中的Si元素与Al元素扩散至Er2SiO5层,氧化后与Er2SiO5反应所致。Si粘结层被氧化生成玻璃态SiO2。1350℃热冲击环境下,涂层表面与Mullite/Er2SiO5界面无相变发生,是由于热冲击冷热循环加载时加热时间较短,且为间断性加热,元素扩散较少,尚未达到相变条件。随着氧化与热冲击温度升高,与1350℃相比其主要差别是Si粘结层熔融与扩散加剧,涂层中形成了孔洞。1350℃水氧耦合环境下,涂层表面生成Er3Al5O12相与Er2Si2O7相,与单一氧化相比无SiO2相残留,是由于SiO2相与水蒸气反应生成挥发性Si（OH）4气体,被水蒸气带走。Mullite/Er2SiO5界面生成的Er2Si2O7也与水蒸气反应生成了Si（OH）4气体,观察到凹坑的形成。（2）涂层的裂纹萌生与扩展特征在不同试验条件下存在明显差异:1200-1350℃氧化环境下,垂直裂纹优先在Er2SiO5涂层表面制备态的部分熔融区疏松、孔隙和黑色相变区萌生,并沿垂直表面方向向涂层内部扩展,Er2SiO5/Mullite界面区域的相变促进了裂纹扩展。Si粘结层生成的玻璃态SiO2膜降低了涂层之间的结合强度,垂直裂纹扩展至Si粘结层时,裂纹沿着界面偏转,产生横向裂纹,并且相互连接导致涂层脱落。在1350℃热冲击条件下,单面涂覆Si/Mullite/Er2SiO5涂层试样的侧面粘结层氧化生成SiO2,导致界面强度下降,在热冲击循环应力作用下,首先在侧面Si粘结层与Mullite层界面萌生裂纹并沿界面扩展,当与涂层中的纵向裂纹相连时涂层脱落。1350℃水氧耦合环境下,涂层表面制备态部分熔融区的颗粒被高速作用的水蒸气带走,在表面形成凹坑,成为裂纹源,促进裂纹萌生。裂纹扩散至Er2SiO5/Mullite界面、Mullite层与Si粘结层时,水蒸气与界面反应生成的Er2Si2O7相、Mullite中的SiO2、Si粘结层氧化生成的SiO2反应,生成挥发性Si（OH）4气体,产生孔洞,加速了裂纹的扩展,从而导致涂层在1350℃水氧耦合环境下服役时间比单一氧化条件缩短。