本研究以亚微米Al₂O₃/Gd₂O₃粉末为原料，采用喷雾造粒技术制备并经900°C@2h煅烧处理（未发生固相反应），获得可喷涂Al₂O₃/Gd₂O₃粉体，球形度好，流动性佳，单颗粒中Al₂O₃和Gd₂O₃原料混合均匀。采用等离子体喷涂原位沉积Al₂O₃–GdAlO₃ (GAP)涂层，涂层中非晶相为主体相（非晶含量>90%），同时在非晶基体中均匀分布少量的α-Al₂O₃及GAP晶粒。Al₂O₃–GAP非晶涂层的晶化动力学研究显示其晶化温度为1179.2 K，先后析出Gd₄Al₂O₉ (GAM)、GAP和α-Al₂O₃相。基于Kissinger方程获得GAM、GAP和α-Al₂O₃的晶化激活能分别为847.6kJ·mol^-1、915.8kJ·mol^-1和868.7kJ·mol^-1。晶化激活能的计算表明，GAM比GAP、α-Al₂O₃更易形核，GAP和α-Al₂O₃的晶粒生长过程比形核过程更难，GAM的生长过程比形核过程更敏感。涂层高温微结构稳定性良好，适于在较高的温度下（1179.2K）可靠服役。完全晶化后，Al₂O₃–GAP非晶涂层转变为Al₂O₃–GAP共晶涂层，涂层中α-Al₂O₃相和GAP相形成三维互穿网络结构。采用多组纳米压痕测试检测了三种涂层（Al₂O₃、Al₂O₃–YAG、Al₂O₃–GAP）的纳米压痕硬度和弹性模量，其中Al₂O₃–GAP涂层的纳米压痕硬度为9.25±0.57GPa，弹性模量为140.77±7.10GPa，Al₂O₃–GAP和Al₂O₃–YAG涂层的微结构均一性优于Al₂O₃涂层。苛刻磨损工况下（2000N、500rpm、1h），磨损后Al₂O₃–GAP和Al₂O₃–YAG涂层表面完整、无开裂，而Al₂O₃涂层明显开裂。Al₂O₃–GAP/石墨摩擦系数最低，波动程度最小且磨损表面温度最低，其磨损机制与Al₂O₃–YAG涂层相似。

大气等离子喷涂,非晶陶瓷涂层,Al2O3-GAP,热致晶化行为