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热障涂层的制备及其失效的研究现状
热障涂层（TBC）是一种主要应用在航空、航天和能源等领域中的高温材料保护技术，其目的是控制高温环境下金属件表面温度，达到保护材料、延长寿命、提高效率的目的。TBC主要是由氧化物陶瓷涂料和金属基底构成，涂层主要的成分是氧化铝和氧化锆两种陶瓷。在制备TBC涂层的过程中，制备一般采用化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体喷涂、热喷涂和真空熔融喷涂等多种方法。
1.制备热障涂层的研究现状
制备TBC涂层的方法显得越来越多，但是所有涂层的制备都需要符合一定的标准，这些标准主要包括涂层和型号、制备条件、喷涂技术、涂层结构和性能以及质量检测等多个方面。涂层和型号可以根据实际需要进行选择。制备条件包括喷涂气体的压力、温度和出口速度等参数。喷涂技术包括热喷涂、等离子体喷涂和真空熔融喷涂等多种方法。涂层结构和性能需要进行专门的设计与测量，借此来满足实际应用于航空、航天和能源等领域的需求。质量检测则是对喷涂后的涂层进行检测，保证涂层的质量符合要求。近年来，固体氧化物燃料电池、航空、能源等领域的TBC涂层得到了广泛的应用，涂层的制备技术也在不断发展。
2.热障涂层失效的研究现状
在实际应用过程中，TBC涂层也会出现失效的问题，分为热失效和严格失效两类。热失效包括剥落、脱附和热裂纹等现象，这些失效现象主要由于高温环境下涂层内部和外部的应力超出了其预期强度，以及没有统一的设计准则所致。严格失效则包括涂层疲劳、火花打穿和各种损伤等。根据FGM涂层应力最小的原则和合理涂层设计的要求，可以有效避免TBC的失效问题。目前，研究者们在涂层设计、制备工艺和性能检测等方面不断探索，从而有效提高TBC涂层的耐久性和性能，以保证其在实际应用中的稳定性和长期耐久性。
总之，对于TBC涂层的制备及其失效的研究现状，现在已经有了很多成果，在制备工艺和设计中的标准化作业方法已经趋于完善。同时，研究者们还在不断努力探索新的方法和技术，以提高TBC涂层的性能和耐久性，更好地满足不断变化的应用需求。