热障涂层一般是由防腐金属粘结层和隔热陶瓷层组成的复合材料涂层。大气等离子喷涂是制备热障涂层的常用工艺，该工艺制备的涂层呈层状结构，热导率低，但涂层的横向柔量低，在高温服役期间层状组织间容易萌生裂纹导致涂层过早地脱落失效。细化涂层组织，使涂层呈非层状结构能有效地提高涂层的抗热冲击性能。大气等离子喷涂采用的是固态团聚粉末进行喷涂，而团聚粉末尺寸较大，粉末熔融撞击到基体后铺展明显，很难细化涂层组织和改变涂层结构，所以要改变涂层组织结构必须改变传统的送料方式。　　 本文以纳米7～8wt.％YPSZ为原料，将其与浓度为50％的酒精溶液进行混合，采用聚乙二醇(20000)作为分散剂，氨水调节聚乙二醇的解离度，制备分散性能较好的YPSZ悬浮液，将此悬浮液送料进行等离子喷涂制备热障涂层。对悬浮液的性能进行检测，对该工艺制备的涂层形貌和相结构进行表征，对涂层的抗热震性能、显微硬度、结合强度和热导率进行测试和分析，并与大气等离子喷涂涂层的组织和性能进行比较。　　 实验中分别制备了2mol/L、3mol/L、4mol/L、5mol/L的YPSZ悬浮液。研究发现随着浓度的提高，悬浮液中固相粒子的尺寸分布改变不大，90％以上的粒子尺寸分布在3.3μm以下。但随着浓度的提高，悬浮液的粘度迅速增大，2mol/L的悬浮液粘度为31.5Pa·s，当悬浮液的浓度为5mol/L时，粘度已高达412Pa·s，悬浮液的稳定性随着粘度的增大而提高。喷涂实验表明2mol/L的悬浮液喷涂获得的涂层表面基本为完全熔融的扁平粒子组织，随着浓度的提高涂层中未完全熔融组织比例增大。并且采用4mol/L与5mol/L的悬浮液喷涂时，本研究中采用的液料喷嘴容易干涸而发生堵塞。　　 悬浮液在等离子火焰中雾化后的粒子主要有三种形貌，一种是致密的球形粒子，另一种是呈团聚状的多孔球形粒子，第三种是呈原始无定形状态的粒子。涂层表面形貌随着喷涂距离的增大而发生改变，当喷距为50～70mm时，涂层表面组织主要为均匀致密的扁平粒子，扁平粒子的厚度均处在纳米尺度范围，粒子的等效直径为1.68μm，是大气等离子喷涂获得的扁平粒子尺寸的8％。随着喷距的加大，涂层表面的扁平粒子数量减少，球形粒子和未完全熔融颗粒增多，当喷距增大到110mm时基体上已得不到扁平粒子。　　 通过涂层截面分析可知悬浮液等离子喷涂涂层为非层状均匀组织，并且其中弥散分布有大量的孔隙，金相分析法得到的涂层孔隙率为18.2％，其中90％以上的孔隙的面积小于12μm2。喷涂及热循环过程中，涂层由立方相向非平衡四方相转变，在热循环结束时涂层中的相结构由立方相和非平衡四方相组成。将厚度为440μm的悬浮液等离子喷涂涂层进行水淬热冲击实验，实验表明该涂层具有良好的抗热冲击性能，其热循环次数是相同厚度的大气等离子喷涂涂层的2倍。涂层中的晶粒随着热循环进行而发生长大，并且涂层内部萌生了大量垂直裂纹。　　 虽然涂层内的孔隙率较高，但扁平粒子间咬合紧密，厚度为440μm的悬浮液等离子喷涂涂层的结合强度达25.23MPa，略高于本实验中同等厚度的大气等离子喷涂涂层结合强度。涂层表面维氏显微硬度为280HV5，是大气等离子喷涂涂层硬度值的40％。与大气等离子喷涂涂层的硬度值相比，悬浮液等离子喷涂涂层硬度分布显得更为均匀。热循环实验后，涂层的显微硬度都有明显下降，其中悬浮液等离子喷涂涂层的硬度下将的幅度较大，达到173HV5。较高的孔隙率和精细的微观组织使得悬浮液喷涂涂层具有更低的热导率。