等离子喷涂技术制备的Y₂O₃稳定ZrO₂（YSZ）热障涂层因具有成本低、效率高、导热率低以及高温稳定等优良性能,在航空航天、交通运输以及石油化工等领域有着广泛的应用前景。本文采用超音速等离子喷涂技术制备了以NiCoCrAlY为金属粘结层和以YSZ为陶瓷面层的热障涂层。分析了喷涂功率、氢气流量百分比和粒径对YSZ飞行粒子熔化特性的影响,同时对飞行粒子在等离子射流中的理化特性和基体上的铺展特征进行了研究。通过多种表征和测试技术对涂层的微观组织结构、力学性能和耐热性能进行了测试与分析,并对飞行粒子特性—涂层组织结构—涂层性能之间的关系及影响机制进行了探讨。研究结果表明:（1）飞行粒子的表面温度和平均速度均随喷涂功率增加而上升,但当喷涂功率高于60 kW后,平均速度的增速减缓;随氢气流量百分比的提高,表面温度逐渐升高而平均速度则呈下降趋势;在喷涂工艺参数相同时,小粒径粉末的表面温度和平均速度均高于大粒径粉末。（2）飞行粒子的熔融指数随喷涂功率增加呈先升后降的趋势,过高或过低的喷涂功率对飞行粒子的熔化状态均产生不利影响;熔融指数随氢气流量百分比的提高呈上升趋势;在喷涂工艺参数相同时,小粒径粉末的熔化状态要好于大粒径粉末,试验结果与理论计算结果相吻合。（3）飞行粒子在等离子射流中被加热熔化,形成空心结构,伴随着破碎和粒子间碰撞愈合长大,与此同时存在Zr元素和Y元素的烧损,以及相的转变。（4）熔化状态较好的飞行粒子的沉积效率高,形成的粒子形貌主要以圆盘状为主,粒子与基体及粒子间的结合情况较好;而熔化状态较差的飞行粒子的沉积效率较低,形成形状不规则且存在山丘状的铺展粒子,粒子与基体及粒子间的结合情况较差。（5）提高飞行粒子熔化状态有利于提高涂层的致密度,并降低孔隙、裂纹等缺陷。熔化状态较好的飞行粒子所制备涂层的柱状晶生长连续,与熔化状态较差的飞行粒子制备的涂层相比,在相同厚度下,涂层的结构更为复杂,涂层的力学性能、隔热性能、抗氧化性和抗热震性能更为优异。