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航空领域对热障涂层（TBCs）的需求不断提高,这使得纳米涂层已成为最有前途的热障涂层之一。目前制备纳米热障涂层的方法主要是等离子喷涂,所用到的材料主要是Y2O3部分稳定ZrO2（YSZ）热障涂层。然而,当YSZ涂层在1200℃或更高的高温环境下长时间操作时,高温的相稳定性较差,并且易于发生诸如相变和烧结的问题。而且,传统的大气等离子喷涂晶粒容易长大,晶粒尺寸不好控制,难以制备纳米结构涂层。本文采用稳定效果更好的Yb2O3作为稳定剂,采用前驱体溶液等离子喷涂（SPPS）以及悬浮液等离子喷涂（SPS）两种不同的液相等离子喷涂方法制备Yb2O3稳定的ZrO2（YbSZ）纳米涂层,研究工艺参数对涂层的显微形貌、相成分、结晶度以及孔隙率的影响规律,得出最优的工艺参数,最终进行SPPS/SPS涂层沉积机理的讨论。结果表明,SPPS涂层中存在三种微观结构:球形YbSZ纳米粒子、团聚颗粒和孔隙。随着喷涂距离以及喷涂功率的增加,球形纳米颗粒的数量增加,且大小均匀的孔隙数量增加,沉积效率提高;随着喷涂距离的增加晶粒尺寸先减小后增大,随着喷涂功率的增加晶粒尺寸而减小。涂层中存在纵向裂纹和大量闭合孔洞,涂层晶粒趋向于簇状生长。仅当喷涂参数为功率36kW,喷涂距离60mm时,在涂层中检测到m-ZrO2;其他参数中随着距离增大以及喷涂功率提高,涂层中只存在单一的t-ZrO2。对比可以发现0.8mol/L的前驱体溶液浓度是最合适的。喷涂所用基体材料的导热特性与热膨胀系数会影响涂层的形貌特征和与基体的结合强度。SPS涂层的形成机理是溶剂迅速蒸发,纳米颗粒熔化后发生扁平化铺展堆叠,并且一部分纳米颗粒经历温区较低未发生熔化,导致涂层中夹杂很多未熔的纳米小球。在使用SPPS技术得到的YbSZ涂层中,随着喷涂距离的增大和喷涂功率的减小,涂层的平均孔隙率都有所增大,最高可达40.2%。在一定的参数范围内,喷涂距离对结晶度的影响大于喷涂功率对结晶度的影响。在高温下煅烧之后进行性能检测得出,SPPS/SPS涂层具有良好的高温相稳定性,从而提高了涂层的热循环寿命。另外,根据涂层形态来看,SPPS涂层的形成机理是雾化液滴在等离子体火焰流中会经历溶剂蒸发、析出固相、化学反应、烧结、熔化等过程,最后与基体发生碰撞形成涂层。喷涂功率越高、雾化小液滴的飞行时间越长,雾化液滴在等离子焰流中的变化越充分,从而影响沉积涂层的效果。