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本文旨在研究超音速等离子喷涂工艺制备BaTiO3涂层的制备工艺及机理研究。采用超音速等离子喷涂设备在45#钢基体上制备了BaTiO3涂层和PbTiO3涂层；分别使用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射法（XRD）、显微硬度仪和纳米压痕仪检测了涂层的形貌、物相、显微硬度和纳米力学性能；采用灰度法测量了涂层的孔隙率；采用L9（34）正交试验法对BaTiO3涂层进行正交试验，优化了工艺参数，并分析了孔隙率影响其介电性质的基本机理；采用HYJH-3压电材料极化装置对涂层进行了极化，并对极化后的介电性能进行了检测；对BaTiO3粉体的熔化过程进行计算，研究了等离子体温度与BaTiO3相转变关系。结果表明:（1）通过对BaTiO3、PbTiO3陶瓷涂层工艺的探索，得出通过超音速等离子喷涂制备的BaTiO3涂层组织结构致密，孔隙率较低，具有良好的力学性能及一定的介电性能。（2）通过正交试验优化了BaTiO3喷涂工艺，结果表明获得最优工艺参数为：喷涂距离100mm、喷涂电流450A、氩气流量3.2m3/h、电压140V，在该工艺下涂层的孔隙率为0.3%，涂层与基体间的结合强度为57MPa，且在该工艺条件下制备的涂层力学性能优于传统等离子喷涂。（3）分析了涂层在极化过程中孔隙影响电子及离子在不同界面的传导，进而使得其本身的介电常数下降，而且涂层中存在孔隙时明显阻碍了电子及离子的移动，同样降低了单位体积中电偶极距之和，进而导致介电性质下降，建立了孔隙率影响其介电性能的基本机理。（4）建立了粉体的加热及传热模型，并分析计算了等离子体在22000K下粉末的熔化情况，进一步验证了粉体在最优工艺下的粉末能够充分熔化。（5）分析了不同等离子体对其相转变影响关系，并通过实验的验证进一步说明等离子温度对于BaTiO3粉体熔化影响较大，当等离子体温度高时，所制备的试样易出现非晶相，当等离子体的温度较低时所制备的涂层质量不高，因此合适的喷涂工艺对BaTiO3粉体的相转变影响很大。