热障涂层以其良好的抗冲刷性、高温稳定性和隔热性被广泛的用于航空燃气轮机上保护金属合金工作部件免受高温热腐蚀。随着航空燃气轮机进口温度的不断提升,高温燃气辐射热量的波长与热障涂层中微结构的尺寸相当,涂层中的辐射热量在其传热过程中占的比重越来越大,同时涂层的微结构也对其热辐射特性有着深远的影响。因此,本文在四参数生成法生成的多孔结构基础上,采用求解电磁场的时域有限差分法,研究了热障涂层微结构对其辐射特性的影响。研究结果表明,孔隙率,孔隙大小,孔隙形状等微结构参数能够极大地影响热障涂层辐射传热特性,且涂层内部的容积散射效应是影响其辐射特性的重要因素,并给出了一种优化的微结构使厚度为50μm的涂层总的黑体辐射反射率达到了0.837。除此之外,本文还加工制备了大气等离子喷涂功能梯度热障涂层,对其微观结构进行了SEM表征,并对其辐射特性进行了实验研究。实验结果表明,梯度涂层的厚度,孔隙率及分层结构都对其半球光谱反射率有着重要的影响,适当的增加顶层陶瓷层的厚度可以使梯度热障涂层具有良好的力学性能的同时起到很好的隔热效果。本文的研究结果为以后热障涂层的制备及辐射特性的研究提供了有用的参考及指导。