热障涂层主要应用于燃气轮机、航空航天等各种高性能发动机等的关键部件,通过喷涂或沉积等技术在器件表面形成保护层,可使部件的工作环境温度高于器件基材所能承受的最大工作温度200 K左右,因此可以有效提高设备的热效率。热喷涂技术加工的热障涂层,其隔热性能受多种因素的影响,包括微观结构、宏观形貌和涂层成分等,而涂层制备时的喷涂参数可以控制这些因素。因此,研究喷涂参数对涂层结构的影响对控制涂层的性能有十分重要的意义,可以指导制备过程中的参数选取,进而达到提高涂层有关性能指标的目的。本文结合涂层形成过程影响因素复杂的特点,首先对熔滴入射速度、初始温度、熔滴和基板间的接触热阻、基板初始温度等对涂层形成过程有较大影响的因素做深入研究,探究以上几个因素对扁平粒子的形貌、冷却速率等的影响;其次,在已有的研究基础上,对扁平粒子形貌的特点和成因做分析总结,并对扁平粒子形貌在模拟中的特点做分析和定义;然后,结合Rajeev Dhiman等人提出的凝固参数公式,以及氧化钇部分稳定的二氧化锆(YSZ)熔滴存在一定过热度的特点,对凝固参数公式进行修正;最后,根据修正后的模型,得出影响扁平粒子形貌的临界曲线和临界曲面,同时通过模拟计算YSZ熔滴在不同状态条件下的铺展凝固过程;结合理论结果和模拟结果,对上述几个过程参数对扁平粒子性能的影响做系统分析,探究以上几个参数对扁平粒子形貌的综合影响,以期能对实际生产过程提供指导。结果表明:对于一定状态的熔融液滴,存在一个临界曲线或临界曲面,在该临界曲线或曲面内,熔滴铺展为盘状扁平粒子,此时扁平粒子具有较好的性能。对于某些参数范围内的熔滴,通过改变喷涂设置,以及控制熔滴入射速度、初始温度、接触热阻、基板初始温度等参数,可以使扁平粒子的形貌可控。