Изобретение относится к многослойному термоэмиссионному защитному покрытию для детали из жаропрочного сплава. Покрытие состоит из двух или более слоев из диоксида циркония, разделенных жаростойкими металлическими слоями. Поверхность верхнего слоя из диоксида циркония модифицирована наночастицами тугоплавкого металла. Расстояние от верхних поверхностей наночастиц тугоплавкого металла, полностью находящихся под поверхностью верхнего слоя из диоксида циркония, до поверхности верхнего слоя диоксида циркония не более 10 нм. Наночастицы тугоплавкого металла равномерно распределены в объеме верхнего слоя диоксида циркония. Обеспечивается снижение температуры покрытия, температурных градиентов и температурных напряжений, что приводит к повышению надежности и долговечности защитных покрытий деталей из жаропрочных сталей от теплового и механического воздействия.