本论文以电子束物理气相法分别沉积在两种不同基底制备得到的氧化钇掺杂稳定的氧化锆热障涂层为研究对象，采用透射电镜结合现代分析电镜，以及X射线衍射、扫描电镜等主要研究手段和方法，对涂层的相以及微结构进行了较为系统的分析和讨论，为理解YSZ热障涂层在高温下的分相过程和柱状晶的生长机理提供了帮助，为最终提高氧化锆热障涂层的相稳定性和服役寿命奠定了基础。　　 通过对氧化铝和氧化锆两种不同基底的涂层分别在1425℃保温2小时、6小时、23小时之后，用分析电子显微镜对各个样品中钇的固溶度进行研究，探索涂层在高温下的相演变规律。EBPVD法得到的沉积态涂层是t’相，随着高温热处理时间的增长，稳定剂在柱状晶内部的扩散形成t”相；随着高温热处理时间的进一步增长，柱状晶内的成分分布变得更加不均匀，同时稳定剂开始在柱状晶之间扩散，t相出现，t”相含量增多。对最长时间(23小时)热处理的YSZ涂层进行分析电镜微区成分的定量分析，发现稳定剂在整个涂层中是连续分布的。　　 对涂层中超结构分析发现氧化钇固溶的不均匀性在晶粒内100nm的尺度上就已经发生了。这个超结构的出现与稳定剂在晶粒内分布的不均匀性没有直接关系，可能与t”相的形成有关。　　 通过对两种不同基底的涂层在高温保温不同时间的微结构进行观察和研究，发现氧化铝基和氧化锆基YSZ涂层柱状晶的生长规律很大不同：第一，氧化铝基涂层的柱状晶先是长大，长大到一定程度后在径向上发生分裂，而氧化锆基涂层的柱状晶是先分裂成小的柱状晶，然后再长大；第二，氧化铝基涂层的柱状晶在长大过程中一直是轴向生长比径向生长更快，而氧化锆基涂层的柱状晶在晶粒长大过程中开始是径向生长更快，然后是轴向生长更快。