改善材料的耐高溫氧化性僅從材料本身考慮往往是不夠的，實踐證明，高溫材料本身要做到既有好的高溫強度，又具備優良的抗氧化、耐腐蝕性能十分困難，而研制和使用耐高溫涂層，其經費要比耐高溫材料低得多。近年來，人們研究了各種耐高溫涂層，已經得到了很大的發展，從傳統的鋁化物涂層到熱障涂層，從單層涂層到多層涂層。耐高溫涂層的涂覆方法很多，不同類型的耐高溫涂層有不同的制備方法(見表)。

                                    各種耐高溫涂層的制備方法
    在材料表面改性層內添加微量稀土元素，可以改善改性層的致密性以及與基體的結合力，降低氧化速率，提高氧化膜的抗剝落性能，從而顯著改善改性層的高溫抗氧化性。微量稀土元素所起的作用，稱為反應元素效應(reactiveelementseffect)，簡稱REE。在耐高溫涂層制備過程中，稀土的加入可以采用不同的方法，如在化學熱處理、激光熔覆或熱噴涂中一般是加入稀土化合物，而在離子注入或等離子體鍍膜中，可把稀土加入到靶材中。稀土對表面改性層性能的影響，首先與其微量固溶和合金化有關。理論分析和測試結果均證明，“固溶稀土”主要富集于晶界上或其他晶體缺陷(如位錯、空位等)處，通過與缺陷或其他元素的交互作用，引起晶界的物理、化學環境或界面能量的改變，影響其他元素的行為和產生新相的析出，最終導致改性層組織與性能的變化。其次利用稀土元素可以控制改性層中第二相或夾雜物，進而改善改性層的性能，細化組織與結構。稀土可以使滲鍍層或涂層組織細化且致密，這是它改善改性層力學性能和抗氧化耐腐蝕性的重要原因之一。在化學熱處理中一般認為，稀土元素與氧、氫等雜質元素有較強的親和力，能抑制這些雜質元素促進組織疏松的作用，從而使滲層組織致密，而且稀土可使新相的形核率增加，有利于滲鍍層組織的細化。王引真，等研究了CeO2對等離子噴涂Cr2O3涂層抗熱震性的影響，發現適量的CeO2使微裂紋呈網狀分布于涂層薄片內，具有釋放涂層內應力的作用，可延緩裂紋產生和擴展，并使涂層內貫穿性孔洞減少，從而提高涂層的抗熱震性。熱障涂層由于其優異的隔熱性能而廣泛用于保護航空發動機高溫部件。在熱障涂層陶瓷材料中，純ZrO2由于自身存在的相變問題不能直接用于熱障涂層，而經過穩定化處理的ZrO2以其良好的綜合性能而成為熱障涂層陶瓷層的首選材料。稀土氧化物涂層的主要相組成一般是La2O3、CeO2,Pr2O3,Nb2O5.HanshinChoi，等對等離子噴涂CeO2-Y2O3-ZrO2(CYSZ)熱障涂層研究表明，由于等離子噴涂過程中由Ce4+轉化的Ce3+會重新被氧化為Ce4+，減少了涂層中的氧空位，從而降低了立方相向單斜相轉化的驅動力，使得CYSZ涂層具有比YSZ涂層更好的相穩定性、更低的熱導率及熱疲勞壽命。稀土元素對陶瓷涂層的高溫性能有很好的改善作用。何忠義，等討論了稀土高溫結構陶瓷的應用，摻雜La、Y的Si3N4陶瓷工作溫度可1650℃，主要用在高溫軸承和高溫燃氣輪機上，La、Y主要起到助熔劑和改善晶界的作用。摻雜稀土ZrO2增韌陶瓷可作為高溫耐磨材料，材料中Y2O3或CeO2作為穩定劑。楊柳，等研究表明：在Si3N4陶瓷中添加Yb2O3和CeO2后，晶間析出大量Yb2Si2O7晶體，提高了晶粒連接處在高溫下的強度。YoshimuraM和KimYoung-Wook，等研究均發現，在SiC陶瓷中添加Y2O3使材料的高溫強度提高到630～750MPa。對于Al2O3陶瓷，YoshikowaA，等研究表明，加入適量Y2O3可提高其高溫強度，而Mitsuoka，等研究表明加入0.105%(摩爾分數)的Yb2O3可使其強度達到560MPa。