熱障塗層是利用陶瓷粉末低熱導率、耐高溫等特性，將其噴塗或沉積在金屬基體表面，形成具有優良隔熱效果的塗層，能顯著降低金屬基底表面溫度，緩解高溫腐蝕、氧化，從而達到提高發動機工作效率，延長使用壽命的目的。熱障塗層材料必須具有熔點高、熱導率低、耐腐蝕、在室溫至使用溫度區間沒有相變、與高溫合金有相近的熱膨脹繫數、與金屬基底具有較強的結核性以及較好的抗燒結性。基於納米材料的四大效應（量子尺寸效應、小尺寸效應、宏觀量子隧道效應、表面與界面效應），相比於傳統塗層，納米尺寸的塗層具有熱膨脹繫數大、熱擴散繫數低、硬度大、斷裂韌性高等特點，雖然在使用溫度上要比傳統塗層低100℃，但其服役壽命要遠長於傳統塗層，因此近年來對納米熱障塗層的研究已成為熱障塗層領域的焦點。最經典的熱障塗層材料是氧化釔部分穩定化的氧化鋯（8YSZ），具有韌性高、高強度、抗衝擊性好、熱膨脹繫數大、耐腐蝕、穩定性好等優點。但是8YSZ在14......