热障涂层（Thermal Barrier Coatings，简称TBCs）由于其良好的隔热、抗腐蚀等特性，已被广泛地应用于隔热壁、发动机叶片等热端部件。涂层在加工过程中受加工工艺等因素影响，有可能导致其厚度不均匀，影响涂层热障效果。而涂层一般会长期工作在高温环境，从而可能造成涂层下裂缝缺陷的产生，并逐渐扩展导致涂层脱粘失效。因此，若能通过无损检测的方法对涂层性能与健康状况进行检测，给出涂层的几何尺寸（如厚度）和初始缺陷，则可防止缺陷进一步扩展，导致重大事故的发生。本文根据微波在多层介质中的传播特性，对反射系数与涂层厚度、涂层缺陷之间关系进行研究，主要工作包括：（1）建立了一套微波无损检测实验系统，包括三维机械扫描机构、PXI运动控制器、网络分析仪以及探头夹持装置。并在LabVIEW环境下开发出相应控制软件，实现运动过程与数据采集的自动化。同时研发了专用的扫描成像软件，实现了检测的自动扫描及成像。（2）对涂层厚度检测进行仿真研究，确定最佳检测参数----提离距离；并对不同厚度涂层进行实验研究，得出不同提离距离下反射系数相位差与涂层厚度之间的关系曲线，该曲线能够较为准确地反应和预测两者函数关系，并获得了不同厚度的扫描成像。（3）对涂层下裂缝缺陷进行仿真与实验研究。在确定提离距离的状况下，得出涂层厚度不同时，最佳检测频率取值规律，并在实验中分别采用反射系数相位差与反射系数幅值的方式对缺陷进行成像。结果表明，经过小波近似重构处理后，缺陷图像能够反映缺陷位置，并在一定程度上反映缺陷尺寸。验证了该方法的可行性。