清华大学：热障涂层材料与技术发展综述

主要观点总结

本期推荐的文章是清华大学材料学院潘伟团队撰写的《热障涂层材料与技术发展综述》，发表在《热喷涂技术》2025年第1期。文章主要介绍了燃气轮机和航空发动机作为新一代动力装置的研发及制造现状，并分析了高温部件的热防护问题。文章还详细讨论了热障涂层（TBCs）在合金叶片热防护中的重要作用，包括其结构、性能和热传导机理。此外，文章还总结了热障涂层材料的研究现状、失效原因以及未来的发展趋势。

关键观点总结

关键观点1: 燃气轮机和航空发动机的研发及制造现状

燃气轮机和航空发动机是高新科技领域的重要组成部分，我国正在全力追赶欧美国家的制造水平。

关键观点2: 高温部件的热防护问题

燃气轮机的工作温度不断提高，对高温部件的热防护提出了挑战。

关键观点3: 热障涂层在合金叶片热防护中的作用

热障涂层通过在合金叶片表面制备一层“热的障碍”实现对合金叶片的保护，降低叶片表面温度。

关键观点4: 热障涂层的结构和性能

热障涂层通常由陶瓷层和合金黏结层组成，具有低热导率、高温稳定性、高热膨胀系数和优异的综合力学性能。

关键观点5: 热障涂层材料的研究现状

现役热障涂层材料为6~8wt.%Y2O3部分稳定ZrO2，但存在高温相变、烧结和TGO层生长等问题，导致涂层寿命有限。

关键观点6: 热障涂层的失效原因

热障涂层失效主要由YSZ涂层的高温相变、烧结和TGO层生长引起，这些因素限制了涂层的使用寿命。

关键观点7: 热障涂层的发展趋势

未来的研究将聚焦于开发新型热障涂层材料、优化涂层工艺、设计涂层结构和开发无损检测技术与性能预测技术。