发动机涡轮叶片热障涂层陶瓷层及其制备技术的研究现状

王敏1，孙勇涛2，赵伟文1，袁建辉3（1.上海电子信息职业技术学院中德工程学院；2.北京奔驰汽车有限公司；3.上海工程技术大学材料科学与工程学院）

摘要：ZrO2基陶瓷、稀土锆酸盐、铝酸盐、钽酸盐、铌酸盐、钙钛矿、A6B2O17 陶瓷等常被用作发动机涡轮叶片热障涂层的陶瓷层材料，可以有效降低涡轮叶片金属基体的工作温度，从而提高发动机的许用工作温度，延长叶片使用寿命。对上述热障涂层陶瓷层材料的微观结构及性能提升的研究进展进行了综述，总结并对比了大气等离子喷涂和电子束-物理气相沉积等制备方法。指出未来研究方向应集中在：通过稀土掺杂改性等方法使陶瓷材料的热膨胀系数与叶片基体材料更好地匹配，同时提高其断裂韧性，降低热导率；对现有制备方法进行参数调控或不同工艺融合等优化，从而获得成本低且性能稳定的热障涂层陶瓷层。

关键词：热障涂层；陶瓷层；热导率；热膨胀系数；断裂韧性