本文采用大气等离子喷涂技术在高温合金基体上制备了氧化钇稳定化的氧化锆（YSZ）热障涂层，表面陶瓷层分别为 YSZ 微米涂层、YSZ 纳米涂层，中间黏结层为 NiCoCrAlY 合金。通过对热障涂层的氧化实验、高温腐蚀实验和热震实验的结果进行比较，并结合 X 射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和电子能谱（EDX）表征手段，较系统地研究了物相和微观组织对各种 YSZ 热障涂层抗氧化、抗高温腐蚀和抗热震性能的影响规律。研究结果表明 YSZ 热障涂层高温氧化后会在黏结层和陶瓷层之间生成以氧化铝为主要成分的热生长氧化层（TGO）。微米 YSZ 热障涂层的氧化速率比纳米 YSZ 热障涂层快。纳米 YSZ 热障涂层的抗氧化能力更好。
YSZ中的Y2O3与V2O5有强烈的反应，生成的M相ZrO2和YVO4晶体导致了热障涂层黏结层与陶瓷层、黏结层与基体之间产生了宽裂纹，最后导致热障涂层的失效。900℃下的高温腐蚀，发生了一定程度的T→M相变。纳米YSZ热障涂层和微米YSZ热障涂层相比，生成的腐蚀产物较少，M相体积分数较少。
纳米 YSZ 热障涂层的寿命约为微米 YSZ 热障涂层的寿命的 2 倍。热障涂层失效的原因主要有两点：一是金属基底与陶瓷表层热膨胀不匹配使涂层界面处产生剩余应力使涂层脱落失效；二是氧气透过裂纹与基体和黏结层反应生成的氧化物，使应力增大，导致涂层脱落失效。
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