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    大,涂层也很致密,与基体结合强度高。对工作气体气氛进行调节,氧化物夹杂
    含量可以得到降低,涂层沉积得到保护。涂层光滑平整,有比较好的表面质量,
    涂层厚度可精确控制。
    (2)与其它热喷涂技术相比,非转移型等离子弧喷涂的时候,在基体表面,热
    影响区很小,原来的热处理状态影响小,其中组织不产生变化。等离子焰流温度
    非常高,这就使喷涂材料的选择较广。等离子喷涂可用于喷涂高硬度和高熔点材
    料,进而制备多种不同类的涂层。
    (3)设备易于操作,安置,具有沉积效率和高输出功率,保证高效连线生产
    需要。
    同时,等离子喷涂也有一些缺点:
    (1)等离子喷涂粉末粒度范围窄,因为粉末及尺寸对喷涂影响较大。
    (2)小孔内表面的喷涂难以进行,因为存在等离子喷枪结构的限制。
    (3)等离子射流温度高,速度快,因而产生强烈的气体污染、光污染、噪声
    污染和粉末污染,对于工作环境和厂房的设计建设有着特殊的要求。
    (4)等离子喷涂涂层性能的重现性不高[8]
    ,这是由于喷涂的工艺特性导致。通
    常需要找出主要工艺参数对涂层性能影响规律,以此建立喷涂中性能与工艺之间
    的关系,这对提高涂层性能的稳定性有非常重要的意义[9]

    1.3 热障涂层
    1.3.1概念
    热障涂层(Thermal Barrier Coatings)为一层陶瓷涂层,热障涂层的使用时依附
    于金属或超合金表面,这些合金通常具有耐高温特性。热障涂层沉积在合金表面后,它对于基底材料起到降温,隔热等作用。使用喷涂了热障涂层的材料能很好
    的提高器件的热效率,使如发动机等的器件能运行在很高的温度下。
    热障涂层这一概念最早在二十世纪50年代就被美国NASA- Lewis研究中心
    提出,当时航空航天工业得到发展。在发动机和涡轮叶片零件的开发迫切需要提
    高零件的热性能和抗氧化耐腐蚀特性。现代 TBC 的各种应用起源于80年代,当
    时经过对热障涂层的材料研究和制备工艺,热障涂层研究与应用有了突破。当前,
    先进的热障涂层能降低发动机中热端部件温度近 200度。热障涂层的应用提高发
    动机的最大工作温度,达到提高效率、减少油耗作用,同时延长热零件使用寿命,
    降低材料成本。由于新型的高温合金材料的研发难度和成本很高,相比于开发合
    金材料,热障涂层有着更低的研究成本及相对简单的工艺。
    目前来看热障涂层高温防护性能好、应用前景好,是第四代表面防护涂层的
    代表。典型的热障涂层(TBC)是多层结构,下面是合金基体,中间是粘结层(打
    底层) , 表面是隔热陶瓷涂层 (工作层)。 粘结层起过渡的作用,约有120~150μm
    的厚度,主要是为了减缓基体与陶瓷层的热不匹配,起到一层保护膜的作用。陶
    瓷面层是工作层,面层厚度近似为粘结层厚度2倍。面层材料的性能要求是热稳
    定性好、热阻大、耐高温,以降低金属或合金表面的使用温度,通常为氧化物陶
    瓷。所以,热障涂层(TBC)作用为降低表面温度和抗氧化防护,提升合金部件
    的使用温度,为零件工作提供有利环境。由于TBC涂层的工作环境非常恶劣,受
    到热与腐蚀的双重作用,而又因为本身为双层或多层结构。在零件的工作条件下,
    容易受到侵害从而发生失效。
    为了将热障涂层TBC应用于各种器件中,需要对TBC的制备工艺、组织成分和失效形式与机理进行测试与分析分析。
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