热障涂层（thermalbarriercoatings,TBCs）是涂覆在燃气涡轮发动机的热端部件表面以降低部件基体温度、保证其在高温条件下正常使用的涂层。这种厚度在100~500µm范围内的热障涂层连同叶片内部的冷却系统，可以使Ni基高温合金的表面温度下降100~300℃，极大地提高航空发动机的热效率、工作稳定性和综合性能。因此，研制具有长寿命、优异性能的热障涂层，是制造大功率航空发动机、发展新一代超音速战机和大飞机的一项十分紧迫的任务。目前国内外公认的TBCs表层为含有6%~8%（质量分数，下同）Y2O3的ZrO2(YSZ)陶瓷，Y2O3的作用是抑制四方相向单斜相的转变及由此伴随的约3%~5%的体积膨胀，提高ZrO2的高温稳定性。熔点高、化学稳定性高、热导率低的YSZ陶瓷主要起隔热作用。由于YSZ陶瓷与Ni基高温合金之间的物理相容性差，特别是热膨胀系数相差较大，因此，在YSZ陶瓷表层和高温合金基体之间还沉积了一层金属粘结层，使陶瓷层与高温合金基体的热膨胀系数相匹配，以降低热循环时所产生的热应力。YSZ陶瓷层的制备方法主要有等离子喷涂（atmosphericplasmaspraying，APS）及电子束辅助物理气相沉积（electronbeamphysicalvapordeposition，EB-PVD）。APS制备的YSZ（APS-YSZ）涂层组织以明显的层状结构为主，层状结构之间存在大量横向裂纹及孔洞，而EB-PVD沉积的YSZ涂层（EBPVD-YSZ）则以细长的柱状晶为主，细长的柱状晶可以有效地缓解在热循环使用过程中产生的热应力，所以与APS-YSZ涂层相比，EBPVD-YSZ涂层具有相对较高的热循环使用寿命。导致TBCs失效的主要原因有热疲劳、高温氧化、烧结、蠕变及外来沉积物熔盐腐蚀。由于外来沉积物的主要成分为CaO、MgO、Al2O3及SiO2，所以一般取其首字母将其简写为CMAS。由CMAS腐蚀而导致TBCs失效的现象越来越受到人们的重视，国内外很多学者对其腐蚀机理进行了大量的研究并尝试了一些提高涂层抵抗CMAS腐蚀的方法，本文将系统梳理近年来国内外学者在该领域的最新研究成果。
结语
热化学反应失效及热失配失效是CMAS渗入氧化锆基热障涂层后涂层失效的主要形式。为了减缓CMAS的渗入，在YSZ陶瓷层表面制备保护涂层、优化YSZ陶瓷层的成分及制备新型结构热障涂层是现有缓解CMAS渗入、提高涂层耐蚀性的有效途径，但上述方法无疑增加了涂层的制备成本及工艺复杂性。因此，减少YSZ陶瓷涂层表面缺陷、提高涂层本身表面光洁度及致密性可以从本质上提高涂层抵抗CMAS渗入的能力，也是今后研究工作的重点。此外，无论是在YSZ陶瓷层表面制备保护涂层还是制备YSZ与其他陶瓷材料的功能梯度涂层，都必须考虑表层材料与YSZ陶瓷层之间在热物理性质方面的差异，因此，合理设计表层涂层成分及结构对提高TBCs耐蚀性及热循环寿命至关重要。
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