热障涂层（TBCs）是由隔热性能优良的陶瓷氧化物层和起粘结作用的金属粘结层组成，喷涂在耐高温金属、超合金基体上。陶瓷氧化物层作用是涂层向基体得到的温度较低，使基体受到的温度较低，形成一个温度梯度，从而提升基体的抗高温氧化性能及抗磨损性能。粘结层起到连接陶瓷涂层和基体的作用。由于热障涂层降低了传递至基体材料的温度，起到一定的隔热作用，使零件可以安全可靠地在高温下运转，而且提高了工件的热效率。
热障涂层具有硬度高、高化学稳定性、能显著降低基材温度的特点，因此被广泛应用于航空发动机、汽轮机、涡轮机叶片,其厚度一般小于1mm，但对提高热效率、减少油耗及延长服役寿命具有无可替代的作用。氧化锆作为一种理想的绝热材料具有熔点高（约2680℃）、导热系数低（λ=1.03-2W/m℃）及化学惰性的特性。在高温下氧化锆由单斜晶转变为四方晶，其体积膨胀变化约4%，由此可见氧化锆粉末在喷涂前必须进行稳定化处理，一般使用部分稳定的氧化锆（ZrO2+6%～8%Y2O3）作为喷涂粉末。涂层的导热率较低并且和金属基体的热膨胀系数匹配良好，涂层致密坚硬，具有优异的抗震性能和抗高温燃气冲蚀性能。因此氧化钇稳定的ZrO2涂层已经逐渐被广泛应用。宫文彪等人采用等离子喷涂方法在GH30高温合金表面制备了掺杂25%（质量分数）纳米CeO2的三元CeO2/ZrO2-8%Y2O3（CSZ）热障涂层，研究了CSZ涂层在1100℃加热条件下分别保温不同时间及固定加热时间10h，改变加热温度时涂层晶粒尺寸的变化情况，结果表明，CSZ涂层在高温长时间加热时，平均晶粒尺寸从喷涂态的45nm增至63nm，变化较小，具有良好的高温稳定性。李其连等人测试分析了Sc2O3、Gd2O3和Y2O3复合稳定ZrO2涂层的相稳定性及导热性，结果表明Sc2O3、Gd2O3和Y2O3复合稳定ZrO2材料及其等离子喷涂涂层具有优异的高温相稳定性，即使在1400℃热处理500h依然呈四方相结构，无单斜相出现，涂层热导率比单一Y2O3稳定ZrO2涂层明显降低，Sc2O3、Gd2O3和Y2O3复合稳定ZrO2可以用作新型超高温热障涂层材料。
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