航空发动机和燃气轮机热端部件的防护已成为航空动力装置的核心技术,在很大程度上决定着发动机的性能和水平,热障涂层是保护发动机叶片不受高温破坏的最有效方法。随着推重比的上升,发动机内的燃气温度也在不断提高,目前应用最广的氧化钇稳定氧化锆（yttria-stabilized zirconia,YSZ）涂层因其1200℃以上的相变、烧结和高氧离子电导率等原因无法满足更高温度的需求。烧绿石结构的锆酸镧（La₂Zr₂O₇,LZ）陶瓷材料是公认的新一代热障涂层材料的候选之一,但是锆酸镧较低的热膨胀系数和断裂韧性限制了其使用寿命。为了改善这一问题,目前对于锆酸镧材料的掺杂改性研究已经很多,故本论文主要从涂层制备工艺的角度进行研究。首先,本论文以氧化锆和氧化镧为原料,通过熔盐辅助固相法合成了烧绿石结构锆酸镧粉体,研究了合成温度、反应时间和熔盐用量对于产物物相和形貌的影响。研究结果表明:使用KCl-Na Cl熔盐辅助该反应时,最低在1000℃开始出现烧绿石结构的锆酸镧相,但含量不高,存在大量未反应完全的杂质相;提高反应温度至1200℃,延长反应时间至8h时,可以得到纯相烧绿石锆酸镧,粒径分布均匀,为几百纳米。温度如果继续提升至1300℃,由于熔盐挥发过快,产物纯度再度降低。该方法较传统固相法降低了约400℃的合成温度。熔盐法制备的粉体流动性不佳,故对其进行喷雾造粒,造粒粉体热处理除去粘结剂后,粒径分布为20～80μm,流动性为44.50s/50g,松装密度为1.92g·cm^-3,满足爆炸喷涂的要求。其次,本论文通过爆炸喷涂单层涂层的显微形貌对锆酸镧造粒粉体的喷涂过程的熔化和变形行为特点进行了研究,发现爆炸喷涂工艺的涂层颗粒以熔融或半熔融状态沉积于基体表面,熔融状态颗粒形成的涂层呈现溅射状,说明接触基体表面时具有很高的动能。之后利用正交方法研究了爆炸喷涂参数中的填枪比、氧燃比、喷涂距离和送粉速率对涂层沉积率、孔隙率以及形貌的影响,确定了最佳参数,并对最佳参数下不同厚度涂层的结合强度进行了测试,结果表明爆炸喷涂锆酸镧涂层的结合强度远高于等离子喷涂锆酸镧涂层,原因是前者致密度很高,涂层内部的裂纹源较少,这对于提高低韧性材料锆酸镧的力学性能是十分有利的。最后,本论文通过热物理性能和有限元模拟表征了爆炸喷涂锆酸镧涂层的隔热性能。锆酸镧涂层的热导率在室温至800℃随着温度升高而降低,在1200℃出现小幅回升,最低热导率为800℃时的1.44W/（m·K）,较传统热障涂层材料YSZ降低了30%左右。有限元模拟的结果显示,涂层的隔热温差由冷却条件和涂层的厚度、热导率等因素共同决定,在冷却气流和金属基体的表面换热系数1600W·m^-2·K^-1,涂层厚度为300μm,最高隔热温差可达160.1℃,可以有效的降低金属基体的服役温度。