热障涂层（TBCs）因其优良的隔热性能而广泛应用于航空发动机的热端部件。6-8 wt.%氧化钇稳定氧化锆（YSZ）作为使用最多的热障涂层陶瓷层材料有着优良的热物理性能和力学性能。但是随着我国航空事业的迅猛发展,发动机的前进口温度不断提高,YSZ的诸多问题也暴露了出来。锆酸钆（Gd2Zr2O7,GZO）是一种性能优良的陶瓷材料,有望成为新型超高温热障涂层陶瓷层的隔热材料。但由于其较低的热膨胀系数以及较差的断裂韧性导致其无法单独作为表面热障涂层。一般会通过掺杂不同的稀土氧化物来提高GZO的热膨胀系数。等离子喷涂-物理气相沉积（PS-PVD）结合了大气等离子喷涂（APS）与电子束-物理气相沉积（EB-PVD）技术的优点,是一种极具前途的热障涂层制备新技术。目前PS-PVD的研究主要集中在高温热障涂层的制备,而对于超高温热障涂层的研究极少,例如掺杂改性锆酸钆等新型热障涂层材料,同时也尚未有适合于PS-PVD的商业粉末;另外,目前对PS-PVD的研究主要集中在涂层制备的工艺参数、涂层的生长机制等方面,很少有喷涂态粉末对涂层结构与性能影响的研究。本文从适用于PS-PVD喷涂的掺杂改性锆酸钆团聚粉末的可控制备入手,分别研究了不同掺杂方式、团聚粉末粒度及不同掺杂含量对GYb Z（Yb2O3掺杂GZO）粉末及涂层的性能影响,最终获得了综合性能优异的GYb Z团聚粉末与柱状结构完整、力学性能良好的GYb Z热障涂层。文章的主要研究成果如下:（1）通过机械掺杂与固溶掺杂研究了两种不同掺杂方式对团聚粉末及涂层性能的影响。机械掺杂工艺制备的GYbZ团聚粉末中Yb元素以第二相形式存在,而固溶掺杂工艺制备的团聚粉末中Yb元素分布均匀。两种粉末制备的涂层柱状晶结构都较为明显,且机械掺杂粉末制备的GYb Z涂层中Yb元素分布不再像团聚粉末中以第二相形式存在,而是整体分布十分均匀。在涂层性能方面,两种涂层的结合强度基本上没有差异。两种涂层在经历200次水淬后都只出现少量的剥落和裂纹,涂层整体结构完整。（2）随着团聚粉末粒度的减小,团聚粉末的球形度会变低,且粉末的孔隙率逐渐变大,团聚粉末粒度越小,喷涂的气化率越高,涂层中未熔粒子越少,涂层羽-柱状结构越明显。同时随着团聚粉末粒度的减小,制备出相应涂层的力学性能和抗热震性能有着明显的提高。（3）Yb2O3的掺杂量对所制备的涂层结构没有明显影响,涂层仍然是典型的柱状晶结构。随着掺杂含量的增加,制备出相应涂层的力学性能和抗热震性能有着明显的提高。