王志平，费宇杰，刘延宽

（中国民航大学 天津市民用航空器适航与维修重点实验室，天津 300300）

随着两机（燃气轮机、航空发动机）技术的不断发展进步，研制高推重比、高效率、低油耗以及长寿命的燃气涡轮发动机势在必行，要达到此目标，就要求较高的涡轮前进口温度[1]。作为先进民机代表的波音787 上装配的TRENT-1000 三转子发动机，使用的是第四代镍基单晶高温合金和陶瓷基复合材料，其承温能力达到1180 ℃，已接近高温合金的熔点（～1300 ℃）。因此，为适应在严酷的高温环境下工作，热障涂层技术被美国、欧洲各国和我国视为现有提高燃气涡轮发动机推重比和热效率的三大关键性技术之一[2]。

热障涂层（Thermal Barrier Coatings, TBCs）是一种功能隔热涂层，通常是将导热系数较低的高熔点陶瓷材料喷涂于燃气涡轮发动机核心热端部件表面，避免高温介质直接作用在金属基体表面，不仅可以达到降低金属部件温度、提高抗腐蚀性、进一步提高发动机工作温度的目的，而且还能减少燃油消耗，延长发动机的使用寿命。目前，应用最成熟、最广泛的TBCs陶瓷层材料为质量分数7%～8%Y2O3部分稳定ZrO2（YSZ），粘结层主要采用MCrAlY 合金（M 指Fe、Ni、Co 等），但因其在服役过程中会长期受到热循环作用，引起YSZ 分层、剥落，导致热障涂层体系失效。因此，目前国内外研究人员对TBCs 失效机理进行了大量的研究，以期提高其隔热性能及服役寿命。

本文介绍了热障涂层失效机制的研究现状及改善措施，并探讨了未来发展方向。

1 YSZ 服役过程中现存的问……

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