新一代的燃气涡轮发动机的发展就要求更高性能的低导热性的热障涂层来隔热。这种应用于热胀涂层的材料应该具有尽可能高的膨胀系数以匹配金属底物的性质。稀土锆酸盐(A2Zr2O7,A=La,Nd,Sm,Eu,Gd,Er,Yb和Lu)因其较低的热导率，较高的热膨胀系(TEC)而吸引了研究者的注意力。
     国内的科研者利用分子动力学方法研究一系列稀土锆酸盐两类不同结构（烧绿石和萤石）的TECs。他们发现Zr-0键的长度是决定整体TECs最重要的因素，计算显示萤石结构有相对较高的TEC。他们计算所得的热膨胀系数和实验值吻合的非常好。根据理论计算结果，他们又设计了两种具有更高TEC的新型的掺杂稀土锆酸盐材料：(Gd0.4Sm0.5Yb0.1)2Zr2O7和Sm2(Ce0.3Zr0.7)2O7。

A2Zr2O7(A=La,Nd,Sm,Eu等)的烧绿石(a)和萤石结构(b)

四种稀土锆酸盐的热膨胀系数实验值和计算值

二种掺杂的稀土锆酸盐的热膨胀系数

Ref.:Q.B.Fan et a1.,Comput. Mater.Sci. 2009(46):716

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