钢铁冶金中结晶器被称为连铸的心脏，其性能的稳定性和寿命会对铸坯质量、生产效率及成本起到至关重要的作用。研究及实际应用表明，连铸机结晶器的主要失效形式为弯月面处的热裂纹、热变形和下部的摩擦磨损，此外高温氧化、化学腐蚀、气蚀及在线调宽引起的划伤也在不同程度加速了结晶器的失效。统计资料显示，全国主要钢铁企业每年连铸结晶器更换及维修费用为20亿人民币，而结晶器损坏形式主要是铜板磨损。因此，研制长寿命结晶器成为提高铸坯质量、降低成本、提高连铸机装备水平的关键技术。等离子喷涂是利用阴阳极之间产生的非转移弧加热并电离工作气体来熔化喷涂材料，将其从喷嘴喷出形成等离子射流撞击粘附基体上成为涂层。等离子喷涂可以使基体表面具有耐磨、耐腐蚀、耐高温氧化、电绝缘、隔热、防辐射等性能，是应用最广泛的材料表面强化和表面改性技术之一，现已成功用于飞行器、汽轮机、海洋钻井、冶金、矿业及核能等重要领域。为了研制一种耐高温耐磨的结晶器复合材料，本文利用高效能超音速大气等离子喷涂设备（HEPJet-high efficiency supersonic atmosphere plasma spray system）在纯铜板T3表面制备了8%氧化钇部分稳定的氧化锆-钴镍铬铝钇（8YPSZ-CoNiCrAlY）涂层；利用X射线衍射仪、扫描电镜、彩色3D激光显微镜和图形软件对制备的涂层物相组成、显微组织、表面粗糙度和孔隙率分别进行了表征；采用拉伸试验、热震试验和摩擦磨损试验分别测定了涂层试样的结合强度、抗热震性能和耐磨损性能；并研究了等离子喷涂工艺参数（喷涂功率、辅气流量、和送粉率等）对涂层试样显微硬度、孔隙率和表面粗糙度的影响。研究表明：（1）涂层试样的相组成全部为非扩散相变的四方相，表面形貌为良好熔化区和部分熔化区组成的双态组织，表面粗糙度为6.475μm；断口形貌为典型的片层状组织，片层内为紧密生长的大致垂直于基体表面的柱状晶，柱状晶尺寸为2-5μm，其间也存在一定量未熔化的松散组织；截面组织并非典型波浪形的层状组织，而是具有较好的整体性，其中可见少量微裂纹和细小的球形孔隙,孔隙率为1.2%。（2）涂层与基体的结合强度平均值为32MPa，高于目前使用的电镀层的结合强度。（3）从500℃、650℃和800℃到室温的热震试验结果表明制备的涂层在分别经历135、58和28周次热震循环后表面才失效，其主要原因为涂层试样顶部厚度较大，而且涂层半球顶部在冷热循环过程中所受的热应力较大；但是涂层试样失效后，其主体部分未发现宏观裂纹，表面微裂纹停留在粘结层上方，其裂纹比随温度的升高而增大。（4）室温干摩擦磨损试验表明涂层与GCr15对磨时摩擦系数时在0.42-0.50之间稳定变化，而且其磨损体积仅为719.7×10-6mm3，其磨损机理主要为配副GCr15的磨损；与刚玉球对磨时其平均磨痕宽度为3638.8μm，摩擦系数在0.50-0.60之间，磨损体积为12550.8×10-6mm3，其磨损机理主要为脆性断裂引发的磨粒磨损；化学硬化提高了涂层试样的硬度及其耐磨性能，与刚玉球对磨时平均磨痕宽度仅为2236.6μm，磨损体积为647.5×10-6mm3，磨损机制仍为脆断导致的磨粒磨损，但摩擦系数不稳定。工艺参数对涂层性质的影响表现为随着喷涂功率、辅气流量和送粉率的增大，涂层的显微硬度、致密度（与孔隙率相反）及表面粗糙度先增大而后减小，优化工艺参数后涂层的孔隙率为0.8%。