涂层界面热生长不稳定性与微区域残余应变演化机理研究

热障涂层能有效提高热能动力设备的热效率和燃油经济性，而高温热循环引起的涂层体内部热氧化生长、热膨胀不匹配所产生残余应力的极大演变，是导致热障涂层失效的根本原因。本项目针对热障涂层高温下残余应力演变与失效问题，基于菲克扩散理论与流固耦合等算法，确定高温氧化生长的微结构几何参数；运用材料多晶体各向异性和热力学能量转换不可逆平衡定律，建立涂层/氧化层/粘结层微结构的残余应力自洽模型，通过理论与实验途径，研究涂层残余应力衰变与微结构失效机理，为事前控制热障涂层失效提供依据。

热障涂层能有效提高热能动力设备的热效率和燃油经济性，而高温热循环引起的涂层体内部热氧化生长、热膨胀不匹配所产生残余应力的极大演变，是导致热障涂层失效的根本原因。本项目针对热障涂层高温下残余应力演变与失效问题，基于菲克扩散理论与流固耦合等算法，确定高温氧化生长的微结构几何参数；运用材料多晶体各向异性和热力学能量转换不可逆平衡定律，建立涂层/氧化层/粘结层微结构的残余应力自洽模型，通过理论与实验途径，研究涂层残余应力衰变与微结构失效机理，为事前控制热障涂层失效提供依据。