随着发动机使用温度的不断提升,对热端金属部件耐温性提出更高的要求,且发动机电磁散射特性强,提升其耐温性与雷达吸波性能成为亟需解决的瓶颈问题。在金属部件上制备厚热障涂层,能提高金属耐温性能,还可以为高温吸波涂层提供介质基底,对发动机综合性能的提高具有重要意义。本文选取8YSZ-Al2O3复合厚涂层作为研究对象,主要研究复合厚涂层力学与电学性能的演变规律及影响因素,并进一步探索其抗热震失效机理,为后续制备高温吸波涂层打下良好的基础。采用喷雾干燥工艺合成了不同Al2O3含量（10wt%,20wt%,30wt%和40wt%）的复合粉末,实验表明复合粉末具有较为均匀的粒度和良好的流动性。以复合粉末为原料,采用不同功率（34k W、38k W和42k W）制备了相应的8YSZ-Al2O3复合厚涂层（870μm）,并研究了涂层结合强度和抗热震性能的演变规律和影响因素。实验结果表明,在选用的功率范围内,喷涂功率对8YSZ-Al2O3复合厚涂层抗热震性能和结合强度的影响较小。随着Al2O3含量由10wt%增加到40wt%,42k W下制备的复合厚涂层900oC热循环次数由379次下降到18次,结合强度由14.4MPa增加到17.8MPa。而随着测试温度由900oC增加到1100oC,其抗热震性能剧烈下降。与此同时,复合纯陶瓷涂层的介电常数实部和高温电导率随着Al2O3含量的增加下降明显。通过调控复相涂层成分,实现了对复合涂层电性能的有效调控。8YSZ-Al2O3复合厚涂层抗热震性能的下降与其物相组成、微观结构和力学性能变化息息相关。研究发现,Al2O3的引入使涂层中产生无定形相。热膨胀系数测试表明无定形相的重结晶发生在900oC～1000oC之间,并伴随着明显的体积收缩,可能对涂层的抗热震性能产生不利影响。随着Al2O3含量的增加,复合厚涂层的孔隙率从20.32%下降到12.38%,这是由于复合粉末的熔化状态在不断提高,完全熔化的粒子可以填补一部分的孔隙和缺陷。较为致密的微观结构不利于涂层中热应力和应变能的释放。与此同时,随着Al2O3含量由10wt%增加到40wt%,复合涂层表面弹性模量由99.07GPa增加到134.59GPa,热膨胀系数由9.68×10-6/oC下降到7.29×10-6/oC,涂层表面的残余应力也由拉应力（+13.3MPa）变为较大的压应力（-189.0MPa）。根据文献调研,力学参数的变化可能是导致8YSZ-Al2O3复合厚涂层抗热震性能下降的重要原因。为了探索复合厚涂层的抗热震失效机理,进一步研究了涂层厚度和Al2O3含量对复合涂层力学性能和抗热震性能的影响规律。实验结果表明,Al2O3含量和涂层厚度的增加给复合涂层带来了渐增的残余压应力,复合涂层表面与截面的杨氏模量和硬度也呈增加趋势。受此影响,厚度870μm的复合涂层表面断裂韧性由0.93MPa·m1/2增加到1.93MPa·m1/2,但靠近界面的陶瓷层断裂韧性仅由0.51MPa·m1/2增加到0.83MPa·m1/2。因此,适当的残余压应力有利于涂层表面断裂韧性的提高,但涂层厚度增加使界面附近产生过大的残余压应力挤压陶瓷涂层,对靠近界面的陶瓷层断裂韧性造成不利影响,进而对复合厚涂层的抗热震性能产生影响。