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采用大气等离子喷涂技术制备纳米ZrO2热障涂层，采用金相显微镜、X射线衍射仪、拉伸试验机等对涂层组织及性能进行了研究。结果表明，纳米ZrO2热障涂层组织均匀，面层内孔隙较小、呈近圆形，孔隙率为9．6％；涂层由t-ZrO2单相组成，其平均结合强度和平均剪切强度较传统微米ZrO2热障涂层分别提高63．5％和50．5％，分别达到46．63MPa和23．97MPa；同时涂层具有优异的抗腐蚀性能和耐湿热能力，腐蚀和湿热试验后涂层完整、表面清洁，无新相生成。