，硅基陶瓷會受到水蒸氣腐蝕而生成具有揮發(fā)性的氫氧化硅，從而導致硅基陶瓷的失效，嚴重限制了該類陶瓷在燃燒環(huán)境中的應用。在部件表面涂覆環(huán)障涂層來保護硅基陶瓷基體材料是實現(xiàn)該類材料應用的必要途徑。 　　

本文研究的稀土硅酸鹽陶瓷被認為是硅基陶瓷的第三代環(huán)障涂層材料，并且其中一部分稀土硅酸鹽屬于低熱導率陶瓷

，使得它們有望成為硅基陶瓷環(huán)/熱障一體化涂層材料。作為極端環(huán)境使用的環(huán)/熱障涂層材料需要滿足苛刻的性能要求，包括

(1)與基體材料相匹配的熱膨脹系數(shù);

(2)良好的抗氧化性和抗腐蝕性;

(3)較低的熱導率;

(4)良好的高溫穩(wěn)定性等

。材料的熱學、力學和與基體匹配性相關的性能對篩選高可靠性的環(huán)/熱障涂層材料非常重要。然而，稀土硅酸鹽陶瓷家族龐大，對稀土硅酸鹽的本征性能報道較少。要實現(xiàn)稀土硅酸鹽在硅基陶瓷環(huán)/熱障涂層上的選材和應用，對其熱學、力學和抗腐蝕等性能進行全面評價并實現(xiàn)優(yōu)選。本論文的研究工作著眼于此，主要圍繞以下幾個方面開展研究: 

采用第—性原理計算的方法

，對稀土單硅酸鹽的高溫相X2-RE2SiO5的彈性性質、高溫極限熱導率和本征晶格熱導率進行了理論預測，從而對其作為硅基陶瓷環(huán)/熱障涂層的可行性進行理論判斷。結果表明，X2-RE2SiO5具有極低的熱導率和較低的彈性模量，是潛在的硅基陶瓷環(huán)/熱障涂層候選材料。通過兩步（無壓/熱壓燒結）方法成功制備了純相、致密的塊體X2-RE2SiO5陶瓷。系統(tǒng)地研究了其本征力學和熱學性能，為X2-RE2SiO5作為硅基陶瓷環(huán)/熱障涂層材料提供了可靠的依據(jù)。 　　

針對硅基陶瓷環(huán)/熱障一體化涂層對良好隔熱性能的需求

，采用摻雜的方法制備了(YxYb1-x)2SiO5和(YxHo1-x)2SiO5兩類固溶體材料，對其熱導率、高溫楊氏模量、內(nèi)耗和彎曲強度等性能進行了研究。通過摻雜獲得了熱導率更低、密度較小的稀土硅酸鹽固溶體材料