热障涂层在热循环载荷作用下的安定性研究

热生长氧化层的形态不稳定性是热障涂层失效的主要根源，当热生长氧化层的初始形态在热循环下发生应力失配性变化时，该不稳定性就发生。本研究针对热障涂层层间高温热膨胀失配性和热生长氧化层高温氧化所引起的残余应力演变问题，运用安定与非安定的条件和热力学能量转换不可逆平衡定律，建立涂层/氧化层/粘结层的宏细观跨尺度"缺陷型"分析理论模型，通过热循环下应力场的模拟和相关实验测试途径，研究热障涂层的不稳定性与残余应力衰变和涂层特性参数的相关性。确定热障涂层体系热循环棘轮特性和安定性与相应的残余应力演化机理，分析涂层体系不稳定发生前后的残余应力特征参数，为事前控制热障涂层失效提供理论依据。