一、新型低导热率热障涂层
为了改善热障涂层的耐热性，超音速喷涂必须降低热导率。热障涂层中的热传递主要包括电子传导、热辐射和晶格声子传导，从而减少声子平均自由程、声。亚速度或材料密度可以有效地减少晶格声子的传热。材料的固有缺陷和掺杂会显着增加外部缺陷散射，从而降低材料的导热性。
1.改变涂层的化学成分
Z2O3掺杂ZrO2、各种镧系元素（包括La，Gd，Er，Nd，Dy和Yb）分别掺杂或共掺杂ZrO2、过渡金属元素（如Ni，Nb和Ta）和Hf掺杂ZrO2诱导晶格应变从而增加了晶格的非谐振动和声子散射，从而降低了材料的导热性。
2.改善涂层的晶体结构
烧绿石结构体系（A2B2X7）由于其近年来的低导热性而成为新型热障涂层中的热门研究课题。例如，与YSZ相比，稀土锆酸盐Ln2Zr2O7（Ln是稀土元素）烧绿石结构陶瓷涂层（例如Gd2Zr2O7，Sm2Zr2O7）具有更好的热性能和良好的机械性能。当镧系元素锆酸盐类似地构造时，它可以降低材料的导热性，因为它可以形成固溶体。 La2Hf2O7的导热率低于La2Zr2O7。另外，增加涂层的孔隙率也有助于降低涂层的导热性。
