热障涂层(TBCs)因其具有优良的抗高温氧化防护性能，广泛应用于航空发动机的涡轮叶片上，可以降低叶片表面的工作温度，延长涂层的使用寿命。进一步的提高热障涂层的抗高温氧化性能已成为目前研究的重点。　　 本文采用国内领先的超音速喷涂设备，在镍基高温合金GH4099的表面制备了MCrAlY为过渡层、8YSZ为工作层的双层热障涂层，研究了其抗高温氧化性能及耐冷热冲击性能。利用场发生扫描电镜、拉曼光谱法(RFS)、XRD衍射仪及EDS等检测手段，分析了涂层的显微结构、高温氧化行为以及涂层失效行为。　　 结果表明：超音速喷涂可以明显的改善等离子喷涂的粘结层界面粗糙的问题，获得平整的界面，涂层颗粒细小，粒子间的界面增多，极大的增加了Al元素在其中的扩散通道，有利于在粘结层表面形成一层Al2O3保护膜，阻止了粘结层其他元素的进一步氧化。超音速喷涂工艺使TGO瞬态氧化阶段时间缩短，大大的延长了涂层的稳态氧化期，避免形成疏松的大颗粒尖晶石类氧化物，减少了氧化缺陷的产生，极大的提高了热障涂层的使用寿命HVOF涂层在氧化初期会迅速在陶瓷层与粘结层界面上形成TGO，在1050℃氧化96小时后，TGO出现分层现象，TGO内层以等轴晶生长，由致密的Al2O3组成；而TGO外层的氧化物呈柱状晶生长，组织不致密，颗粒间存在较大的间隙和空洞。超音速喷涂的热障涂层的应力增长较为平稳，无明显应力集中区，涂层在1050℃经过300 次热循环后涂层依然完好，其最大应力值为571.3 Mpa。　　 综上所述，陶瓷层与粘结层的界面是热障涂层的薄弱环节。超音速火焰喷涂工艺明显的改善了粘结层的界面形貌，有利于致密的Al2O3氧化膜快速形成，有效地干预了高温氧化时TGO的生长过程，改善了热循环过程中TGO层内的应力状态，提高了热障涂层的使用寿命。