钇稳定氧化锆(YSZ)作为热障涂层材料被广泛地应用在涡轮叶片制造中,由于YSZ材料在加工过程中易产生材料损伤,因此对气膜孔的激光加工提出了挑战。皮秒激光由于其加工热效应小、对材料无选择性等特点,成为了近年来气膜孔加工领域的研究热点。为了探究皮秒激光加工YSZ材料的损伤机制与综合质量评价,本文开展了以下几方面的研究工作。首先,以YSZ材料的相变特性为切入点,通过材料力学性能的变化以及裂纹产生情况,研究皮秒激光加工YSZ材料的损伤行为,分析不同打孔环境对YSZ材料损伤的影响规律,从而获得最佳皮秒激光打孔的加工环境;然后,建立YSZ材料皮秒激光打孔仿真模型,通过计算温度场结果,获得相变分布规律,获得相变应力-裂纹的评价关系,揭示皮秒激光加工YSZ材料的损伤机制;最后,以控制微孔损伤为前提,对打孔几何质量进行综合优化,从而获得兼顾损伤控制和几何精度的激光加工工艺方法。通过本文对于皮秒激光加工工艺的研究,选择水下打孔环境,在厚度为0.5mm的3mol%YSZ片上加工出直径为400μm的微孔,孔锥度为0.55°,入口、出口圆度误差≤6%,孔周围未观测到裂纹产生。同时,将此研究成果应用于热障涂层材料的打孔加工,获得了高品质的气膜孔,为有效控制涂层材料损伤提供新工艺方法。