热障涂层（Thermal barrier coatings,TBCs）是将陶瓷材料涂覆在高温合金基体表面,以降低基体合金表面温度,提高基体抗高温氧化及抗腐蚀能力的一种热防护技术。TBCs作为先进燃气轮机的核心技术,具有不可替代的作用。针对现有的TBCs存在的韧性和热循环寿命不足等问题,本文采用大气等离子喷涂工艺制备了不同增韧材料改性的三种TBCs体系,探究增韧材料掺杂对涂层断裂韧性、抗热震性能和抗冲蚀性能的影响,以期提升等离子喷涂TBCs的综合性能。研究表明,在氧化铝/氧化钇稳定氧化锆（yttria stabilized zirconia,YSZ）体系中,掺杂8 wt.%YSZ纤维的涂层断裂韧性提高27.5%,同时表现出最好的抗热震性能和抗冲蚀性能。相比未掺杂纤维涂层,涂层的抗热震性能提高58.8%,冲蚀速率下降61.0%。在YSZ体系中,掺杂8wt.%SiC晶须的涂层断裂韧性提高35.14%,同时表现出最好的抗热震性能和抗冲蚀性能。主要归结于嵌入在涂层中的纤维（或晶须）,通过特有的纤维脱粘、纤维拔出和裂纹偏转等增韧机制,阻碍裂纹的萌生与扩展,消耗了涂层的断裂功,提高了TBCs涂层的韧性。在锆酸镧（La₂Zr₂O₇）-氧化钇稳定氧化锆双陶瓷体系中,双陶瓷层的结构设计避免了La₂Zr₂O₇涂层与金属粘结层的热物理不匹配性。将碳纳米管（carbon nanotubes,CNTs）均匀掺入陶瓷粉末中,采用喷雾造粒的方式制备复合粉末。掺杂1wt.%CNTs的涂层韧性提升28.7%,同时表现出最好的抗热震性能和抗冲蚀性能。相比未掺杂改性涂层,此涂层抗热震性能提高73.0%,冲蚀速率下降27.5%。主要归结于均匀分布在涂层中的CNTs,通过CNTs界面脱粘、CNTs拔出的方式,阻碍裂纹的萌生与扩展,提升了涂层服役性能。