熱障涂層（TBCs）是由高溫氧化耐腐蝕金屬結合底層和隔熱陶瓷面層組成的復合功能涂層。它們主要

用于在高溫熱氣流條件下工作的渦輪發(fā)動(dòng)機葉片和燃燒室。熱端部件提供高溫隔熱保護，從而顯著(zhù)降低熱端部件的基板溫度。TBC的使用不僅使高溫部件材料能夠承受更高的工作溫度，進(jìn)一步提高了發(fā)動(dòng)機的工作溫度和性能，而且顯著(zhù)提高了發(fā)動(dòng)機的壽命和可靠性，具有極其顯著(zhù)的軍事和經(jīng)濟價(jià)值.氧化釔穩定氧化鋯（ZrO2）具有化學(xué)穩定性好、導熱系數低、硬度高、韌性較好等特點(diǎn)。它是迄今為止發(fā)現的綜合性能的熱障涂層材料。制備熱障涂層的常用方法包括等離子噴涂和電子束物相沉積。與普通氧化鋯TBCs相比，納米結構氧化鋯TBCs具有更均勻的結構、更好的應變耐受性、更高的斷裂韌性、更高的熱膨脹系數和元素擴散系數以及更低的熱導率。

等離子噴涂工藝是制備納米氧化鋯TBCs經(jīng)濟、有效的工藝。該工藝涂層制備效率高，適用于大型零件。以納米團聚粉末為噴涂原料，通過(guò)嚴格控制工藝參數，縮短納米材料在等離子火焰中的停留時(shí)間，限制原子擴散和晶粒生長(cháng)，可以制備納米結構的TBCs。

測試采用透射電子顯微鏡（TEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）和X射線(xiàn)衍射研究等離子噴涂納米結構的微觀(guān)結構氧化鋯涂層系統。熱障涂層體系由Ni23Co20Cr8Al4Ta0.5Y金屬結合底層和6%-8%Y2O3-ZrO2陶瓷表層組成。粘結底層厚度為0.09～0.11mm，陶瓷面層厚度為0.25～0.26mm。對三組納米結構TBC和普通微結構TBC樣品進(jìn)行了熱沖擊試驗。試驗條件為1000℃、1100℃和1200℃5分鐘，然后水淬。水溫約20℃。如果涂層面積缺失，則涂層面積的2％視為不合格，并根據相關(guān)標準測量涂層的熱導率。TBCs噴涂試件與未涂層試件保溫效果對比試驗，試驗條件為熱源1200℃，涂層面面向熱源，涂層和未涂層試樣背面溫度分別為分別測得，兩者之差即為絕緣溫度值。