由于镍基合金基体与热障涂层的材料参数不匹配,在制备和使用过程中,涂层内易累积残余应力,进而可能出现涂层剥落等现象,严重影响构件的使用寿命。网状或多孔结构材料具有较高的应变容限。通过在合金基体表面和陶瓷涂层之间制备具有网状或多孔结构的衬垫,可以提供足够的变形空间以达到提高热障涂层的应变容限的目的。本论文利用有限元方法,模拟合金基体上的网状结构衬垫在加工过程以及涂层在服役过程中的应力场分布。并且设计具有不同截面结构、尺寸以及三维形态网格衬垫,研究其对热障涂层内残余应力和抗热震性的影响。取得以下几点结论：(1)通过在陶瓷层与基体之间添加中间过渡层及网状结构,构成了复合衬垫结构。该结构能够有效降低涂层的在制备中产生的残余应力,尤其是横向拉应力,从而改善了网格衬垫附近应力集中的现象,可提高涂层的性能。(2)当网状结构中衬垫间距与衬垫宽度的比值约在4倍到5倍之间时,热障涂层的内部压应力、陶瓷层与粘结层界面上拉应力均明显降低。具有该比例网状结构衬垫的热障涂层进一步改善了涂层制备中产生的残余应力。(3)在热震环境下,网状结构衬垫能够有效降低热障涂层的横向残余应力。但在升温阶段易造成纵向拉应力的升高。并且随着陶瓷层厚度增加,纵向拉应力提高。与传统热障涂层相比,加入网状结构衬垫后,热障涂层的失效位置从边缘的危险区域移至网状衬垫处。(4)在实际工况环境下,对比具有不同三维结构衬垫热障涂层的残余应力,随着结构衬垫变形空间的增大,残余应力增加。具有六边形衬垫结构热障涂层残余应力最低。