在高温环境中,提高钛合金表面热障涂层的发射率稳定性是减小辐射测温误差、保障航空器安全运行的重要手段。本文采用微弧氧化技术,在TC4钛合金上生长ZrO2热障涂层,通过调整工艺参数和电解液,优化制备工艺。采用XRD、SEM、EDS、膜厚仪、粗糙度仪分析表征膜层表面结构和组成,基于发射率测量装置并设计热震实验,测量样品热震前后的发射率曲线并计算发射率平均变化率,用于评估样品的发射率稳定性。在发射率平均变化率最小的工艺参数基础上,研究电解液中添加ZrO2、Al2O3、Y2O3、Ce O2对微弧氧化热障涂层发射率稳定性的影响。为研究微弧氧化工作模式对热障涂层发射率的影响,设计了工作模式实验组,采用（Na PO3）6作为主盐,添加K2Zr F6提供Zr元素,设定了5种工艺条件,分别采用恒压模式和恒流模式制备了5个样品,选择工作模式不同、其他工艺条件相同的样品作为对照,实验结果表明:恒流模式制备的样品在热震前后发射率变化率更小,其发射率稳定性更好;结合两种工作模式制备样品的表征情况,推断工作模式不同使膜层厚度和表面形貌结构变化是影响发射率稳定性的主要因素。设定工作模式为恒流,设计了改变工艺参数的5个实验组,实验结果表明:制备发射率稳定性较好的热障涂层,需调整电流密度、氧化时间、频率、占空比在一定范围,并保证锆盐浓度足够高,从而保证膜层厚度较大、表面结构均匀致密,膜层表面放电微孔的数量分布和尺寸都较为均匀,同时膜层Zr元素含量较高,才能确保热障涂层发射率在热震前后变化较小。在实验范围内,发射率稳定性最好的实验组是电流密度4 A/dm~2,氧化时间40 min,频率500 Hz,占空比20%,锆盐浓度20 g/L,在650～850℃内5个温度点的发射率平均变化率为0.018、0.017、0.023、0.025、0.024。通过在电解液中添加氧化物颗粒发现:添加Al2O3能够提高涂层的发射率稳定性,但过量反而会导致涂层发射率稳定性降低;添加Ce O2会导致涂层的发射率稳定性降低;添加ZrO2、Y2O3能够提高涂层的发射率稳定性,后者对发射率稳定性改良效果最好,在添加6 g/L时能将5个温度点的发射率平均变化率降低到0.009、0.009、0.009、0.009、0.008、0.008,在800℃时优化效果最明显,发射率平均变化率降低了0.017。