热障涂层（TBC)体系已被普遍应用在第一和第二排涡轮叶片以及暴露于燃气涡轮热气通路的燃烧室部件上。通常，氧化钇稳定的氧化锆隔热涂层被广泛施加于高温段，提供对热机械冲击、高温氧化和热腐蚀破坏的防护。

 

虽然提供TBC的主要目的最初是延长涂覆部件的寿命，但先进的燃气涡轮却越来越多地利用TBC来提高燃气涡轮的效率和功率输出。提高效率和功率输出的一种手段是减少热气通路中的部件的冷却空气消耗量，即使那些部件能够在更高温度下工作。对更高燃烧温度和减少的冷却流的追求产生了对具有更高温度、稳定性和更好隔热性的先进TBC的不断需求，以实现先进燃气涡轮的长期效率和性能目标。

 

目前的TBC往往包括双层体系：外隔离陶瓷层和其下直接沉积在金属部件表面上的抗氧化金属层（粘合层）。粘合层提供陶瓷涂层与基材之间的物理和化学连接，并通过形成生长迟缓的粘合保护性氧化铝皮而起到耐氧化剂和耐腐蚀剂的作用。顶端的陶瓷层通过 a)提高的发动机工作温度、b)金属部件在经受高温和应力时延长的寿命和c)金属部件减少的冷却需求而提供了在性能、效率和耐久性方面的好处。根据陶瓷层的厚度和穿过厚度的热通量，可将基材温度降低几百度。

 

TBC的发展和被人接受与加工技术息息相关：在这一点上，陶瓷面层目前是采用空气等离子体喷涂（APQ或电子束物理气相沉积（EB-PVD)工艺沉积的。尽管两种涂层具有相同的化学组成，但它们的显微结构从根本上彼此不同，它们的绝热特性和性能也彼此不同。

通过使用具有更低整体导热率的钨青铜结构陶瓷涂层材料来改善 TBC的绝热。一般这些结构具有出色的热、物理和机械性能。大的复杂晶胞与强各向异性的原子键的结合再加上高原子量，使它们成为了更低热导率的理想选择对象。除了热-机械性能之外，该新的TBC还显示出在工作温度范围内出色的相稳定性和在涡轮段的极端环境下提高的抗烧结性。此外，它们还与传统的或新的粘合层以及超级合金材料相容。