1、熱障涂層是現(xiàn)代高性能航空發(fā)動機的關鍵材料，廣泛應用于發(fā)動機高溫核心部件，它可以大幅提高發(fā)動機的工作溫度和使用壽命。但是，熱障涂層長時間在高溫和熱循環(huán)的環(huán)境中服役后，會使陶瓷層和氧化層從金屬基體界面脫落，失去保護作用，造成巨大的安全事故和經(jīng)濟損失。研究發(fā)現(xiàn)，熱障涂層的粘結層的抗氧化性能是決定熱障涂層壽命的主要因素，而粘結層的成分是影響粘結層的高溫抗氧化性質的主要原因。
　　本課題在熱障涂層粘結層的成分影響熱障涂層的失效方面進行了研究

2、。熱障涂層的粘結層是由鎳鋁合金固溶其它金屬元素（如Pt，Cr，Co等）構成。粘結層中Al含量和微量金屬元素的含量是粘結層高溫抗氧化性質的主要決定因素，此外，向粘結層添加少量的活性元素也能顯著提高氧化層的壽命。為避免基體合金元素擴散的影響，本課題采用鎳鋁合金塊材，分別研究Al，Hf和Zr元素對鎳鋁合金的高溫抗氧化性質的影響，如對金屬-氧化層的界面粗糙度，氧化層的殘余應力，氧化層的生長速率，壽命以及失效方式等。通過此研究，目標是獲得具有最佳

3、成分的鎳鋁粘結層。
　　在本課題中，采用 Cr3+離子熒光光譜無損檢測鎳鋁合金表面氧化層的殘余應力，采用掃描電子顯微鏡和圖像分析軟件獲得合金與氧化層的界面粗糙度，采用3D光學表面輪廓儀檢測氧化層表面粗糙度。
　　研究發(fā)現(xiàn)，隨著粘結層的Al含量增加，鎳鋁合金的高溫抗氧化性能增加；此外，Hf/Zr的添加可以有效提高粘結層的高溫抗氧化性能，其中，Hf元素含量為0.1at.％時合金的循環(huán)氧化壽命最長，Zr元素含量為0.3at.%時合