1、熱障涂層(Thermal Barrier Coatings，簡(jiǎn)稱TBCs)是一種熱防護(hù)材料，噴涂或沉積在金屬高溫部件表面，主要作用是降低金屬部件的工作溫度，達(dá)到提高熱效率的作用。由于TBCs抗高溫、耐腐蝕，性能優(yōu)良，目前在航空航天等領(lǐng)域都應(yīng)用廣泛。但是TBCs是多層結(jié)構(gòu)，層與層之間熱膨脹系數(shù)不匹配，而其服役環(huán)境通常為高溫高壓，因此在工作中TBCs常發(fā)生高溫氧化及CMAS(CaO-MgO-Al2O3-SiO2)腐蝕，最終導(dǎo)致涂層剝落失效。

2、由于引起涂層剝落失效的因素很多，對(duì)熱障涂層的檢測(cè)及壽命預(yù)測(cè)造成困難，因此使用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)對(duì)熱障涂層的失效過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)有重要意義。本文首先討論了復(fù)阻抗譜(Impedance Spectroscopy，簡(jiǎn)稱IS)測(cè)量過(guò)程中不同條件對(duì)其造成的影響，然后利用復(fù)阻抗譜方法研究了等離子噴涂(Plasma Spraying,簡(jiǎn)稱PS)熱障涂層的高溫氧化及CMAS腐蝕性能。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　第一，討論了不同測(cè)量參數(shù)及條件對(duì)復(fù)阻抗譜測(cè)量結(jié)果

3、的影響，主要包括測(cè)量電壓、測(cè)量溫度、電極尺寸以及樣品幾何形狀等，并且未氧化的涂層與氧化后有TGO生成的樣品受影響的情況也有所不同。實(shí)驗(yàn)中對(duì)未氧化和氧化后的熱障涂層樣品分別討論了四種因素的影響，結(jié)果表明隨測(cè)量電壓升高，低頻處電極響應(yīng)減??；測(cè)量溫度升高，YSZ與TGO的電導(dǎo)率增加，阻抗響應(yīng)減??；電極尺寸增加，不影響高頻處YSZ的響應(yīng)，但是TGO的峰值隨電極尺寸增加而增高；有曲率的熱障涂層其阻抗特性不隨曲率變化，其復(fù)阻抗譜檢測(cè)方法與平板狀熱障

4、涂層的檢測(cè)方法一致。
　　第二，利用復(fù)阻抗譜方法測(cè)量了熱障涂層的高溫氧化過(guò)程，使用掃描電鏡觀察了氧化后熱障涂層的截面微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，等離子噴涂法制備的熱障涂層內(nèi)部含有大量孔隙與微裂紋，在950℃氧化時(shí)陶瓷層會(huì)出現(xiàn)燒結(jié)現(xiàn)象，孔隙率降低，結(jié)構(gòu)變得致密，陶瓷層阻抗響應(yīng)減?。谎趸?h后，在陶瓷層與粘結(jié)層界面有TGO生成，氧化48h后可以觀察到連續(xù)的TGO層，其厚度約為2um，這時(shí)陶瓷層與孔隙的阻抗響應(yīng)減小緩慢，而TGO厚度則隨氧化時(shí)間