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由于航空发动机正朝着高性能、高推重比方向发展，需要大幅度提高涡轮前温度，须采用耐高温防护涂层对发动机高温合金结构材料加以保护。本研究开展了热障涂层的制备工艺和方法探索、不同方法制备的三种成分MCrAlY粘结层的高温等温、循环氧化以及高温热腐蚀动力学行为的研究，最后对等离子喷涂热障涂层的各种性能进行了测试和分析。 采用常压等离子喷涂、低压等离子喷涂、真空电弧离子镀、超音速火焰喷涂和爆炸喷涂技术制备了NiCrAlY、NiCoCrAlY、NiCoCrAlTaY三种粘结层。真空电弧镀NiCrAlY涂层抗等温氧化和抗循环氧化性能都是最好，超音速火焰喷涂的NiCrAlY涂层氧化增重较大，低压等离子喷涂NiCoCrAlTaY涂层的氧化损伤较小，爆炸喷涂和等离子喷涂的三种涂层抗氧化性能较差。超音速火焰喷涂和真空电弧镀的NiCrAlY涂层以及低压等离子喷涂的NiCoCrAlTaY涂层与基体结合很好；爆炸喷涂和等离子喷涂技术制备的三种涂层在氧化过程中发生涂层的局部或全部脱落。真空电弧镀NiCrAlY涂层耐硫酸盐的高温腐蚀性能优异，超音速火焰喷涂的NiCrAlY涂层和低压等离子喷涂的NiCoCrAlTaY涂层耐硫酸盐热腐蚀性能很差。热腐蚀产物为NiS硫化物，或者是Cr、Ni、Al、Ti、Co的氧化物和硫化物的混合物。 制备的热障涂层试样具有良好的抗热震性能。将热障涂层试样弯曲90°后在表面出现微裂纹，在近边缘处发生点状剥落。杯突试验后突出部位的热障涂层有微小裂纹，但没有明显的热障涂层剥落现象。热障涂层粘结层与合金基体的结合强度比粘结层与陶瓷层界面的高。在经历1050℃高温氧化后随氧化时间增加，热障涂层的界面由于热生长氧化膜生成和变厚其结合强度下降。 随炉升温隔热效果开始时增加，在一定时间后下降，隔热效果在70～110℃之间。热障涂层在950℃的高温隔热效果与随炉升温时接近，但高温隔热效果变化更快。涂层风冷隔热效果效果最明显，在吹风条件下隔热效果明显，为100～320℃。1000℃左右的火焰加热条件下，ZrO2-8Y2O3热障涂层试样898℃时两面温度差为119℃，ZrO2–25CeO2-2.5Y2O3热障涂层试样在865℃时两面温度差为121℃。 采用本工艺喷涂的高导叶片通过各类试车考核的结果表明，经受住了考验，达到了预期目的，延长了叶片的使用寿命，工艺很成熟，可靠性很高，在国内属于首次应用，工艺技术处于世界领先水平。