热障涂层作为高性能航空发动机中前级涡轮叶片上必然使用的防护涂层,早已被各国航发部门列为航空发动机高温热防护的关键技术。在实际服役环境中,热障涂层在陶瓷层与粘结层界面处形成的热生长氧化物（Thermally grown oxidation,TGO）能够进一步阻止内部金属的氧化,但也是陶瓷层产生界面裂纹并最终剥落失效的根本原因。应用先进的无损检测技术对具有真实涡轮叶片形貌的热障涂层TGO残余应力及其分布情况进行检测是判断热障涂层整体质量与服役寿命的重要手段。本文中,使用电子束物理气相沉积（EB-PVD）方法制备了具备不同柱状晶倾斜度（与基底水平面的夹角为:0°,5°,10°）的平面热障涂层,以及具有不同曲率基底(曲率为0 mm^-1,0.002 mm^-1,0.025 mm^-1,-0.03 mm^-1,0.2 mm^-1的镍基合金基底)的曲面热障涂层。光激发荧光压电光谱（Photo-stimulated luminescence piezo-spectroscopy,PLPS）方法用于测量EB-PVD制备的柱状晶倾斜热障涂层TGO残余应力,对PLPS检测曲面涂层残余应力的可靠性进行了分析;并研究了曲面热障涂层TGO残余应力随热循环进行的演变情况以及在10次热循环后的残余应力分布情况。主要研究内容如下:（1）采用PLPS检测方法对具有不同倾斜度柱状晶的平面热障涂层进行TGO残余应力检测,探究柱状晶倾斜对PLPS检测结果科学性的影响。结果显示,柱状晶倾斜并不会对PLPS的最终检测结果造成比较大的影响,但会对PLPS荧光信号的收集有不同程度的影响,这与柱状晶的倾斜度有关。（2）采用EB-PVD制备方法制备了具有不同曲率基底的热障涂层,探究了基底曲率对EB-PVD制备之后热障涂层微观形貌的影响。发现曲面热障涂层在使用EB-PVD进行制备时,其陶瓷层柱状晶结构会存在一定程度的倾斜。对所有样品进行热循环实验,发现曲率为0.2 mm^-1的样品最先出现涂层剥落的现象。（3）利用PLPS方法检测曲面热障涂层不同热循环次数下的残余应力大小,与平面热障涂层的残余应力进行对比,分析其残余应力演变规律,发现曲率为0.025 mm^-1,-0.03 mm^-1以及0.2 mm^-1的样品在初始阶段出现应力快速增加,随后减小的趋势。对完成10次热循环的曲面样品进行残余应力分布情况分析,研究其残余应力分布状况,发现凸曲率样品随着曲率的增加,残余应力分布不均的情况越严重,凹曲率样品与平面样品一样拥有分布均匀的残余应力。并将其与曲面热障涂层寿命进行关联性研究,结果表明由于基底曲率通过改变TGO生长速率以及TGO形貌,会对涂层的受力情况产生影响,最终影响涂层的服役寿命。