1.当工作温✦度高于1200℃时，随着烧结▼时间的延◈长，YSZ的孔隙率▾和微裂纹◈数逐渐减✫少，导热性增◦加，隔热效果◉降低。

2.在高温环◢◢境中，在热障涂♦层的表面✿层和粘合◈层之间形▿成主要由▵氧化铝组▪成的热生▪长氧化物（TGO），金属粘合▼▼层产生“贫铝条”。随着热循⊙环次数的❈增加，铝耗尽区☆扩大，并且在TGO中形成Ni、Co的尖晶石❖基氧化物，这导致TGO内部的大※应力，最终导致▵裂缝并导►致陶瓷表◉面层下降◤关闭。

3.在空气环★境或飞机❀跑道上的✦颗粒物质✯进入燃烧✪室后，在高温下◉形成玻璃✯状沉积物CMAS（CaO，MgO，Al2O3，SiO2和其他硅○○酸铝材料❈的缩写）。CMAS粘附在发♡动机叶片◤◤上，在毛细力✫的作用下▪渗入YSZ涂层孔的·深度方向。然后CMAS与YSZ涂层中的Y2O3反应，加速YSZ相变，最后进行◆热化学和❉热机械相▹互作用。在此作用❈下，YSZ涂层内部◎产生裂缝。

4.YSZ陶瓷表面✩层、金属键合◎层、TGO热膨胀系◣数的差异〓会导致YSZ陶瓷表面♧层/TGO界面、TGO/金属键合✭层界面从♡工作温度（几千摄氏❋度）到室温应▪变不匹配▵在该过程◉中发生，这形成热•失配应力，最终导致YSZ表面层脱■落。为了提高YSZ涂层的性❉能，进行了大✦量的探索·和研究。表1是影响YSZ涂层使用∷寿命的常◇见问题及·其改进需◈求改进方▾▾法。

一、提高了耐❋烧结性

1.提高陶瓷▽喷涂的纯♧度，降低YSZ涂层中SiO2和Al2O3杂质的含▲量，可显着降❉低涂层的▪烧结速度，降低平面※收缩的趋◤势，降低导热◦系数的增◇加率。涂层显示☆出一定的▣阻力。烧结。

2.在涂层中○添加特殊✪化学元素。例如，在镧系元○素锆酸盐‣体系（La2Zr2O7）涂层中适⊙量的Hf、Nd、Gd、Sm可以有效▲地提高涂▸层的抗烧◎结性能。两个、控制着TGO的增长在■航空发动◈机的高温◈丨使用期∷间，诸如Al，Cr，Ni等金属元•素在与氧✩接触时被★选择性地❖氧化，并且在结•合层的表〓面上形成▿热生长氧■化物层。（BC）和顶部陶▣瓷层（TC）。当张力超◥过TC的粘合力♡直到表面►►涂层剥落◈时，引起涂层★★局部膨胀✧和TC张力的TGO）引起裂纹✩扩展。

1.改变粘合✫层的化学△△成分。在这些元❋素的偏析❀❀和聚集下，适当掺杂▴一些活性▿▿元素（如Y，Hf，Zr），降低Al2O3的生长速※率，抑制TGO的生长；

2.使用冷喷（CS）、超音速火△△焰喷涂（HVOF）或预沉积♡一层富铝PVD“薄夹层”，以改善涂✩层结构，降低氧扩·散系数，从而减缓TGO的生长速▵度。

二.提高CMAS的耐腐蚀►性在发动◉◉机叶片上♡形成CMAS不仅导致►氦气的损◎失，导致ZrO2熔体相变◥的不稳定⊙相，而且CMAS的沉积将♧导致涂层✭应力增加，加速涂层✪的侵蚀，并大大减⊙少热障涂∷层的使用✯寿命。

研究发现，涂层可以✩从以下几‣个方面提⊕高CMAS的耐腐蚀►性：

1.改变涂层▼▼的化学成※分。在YSZ中添加Al，Ti，Si和其他元▹素可以诱⊕导形成氧△磷灰石相，从而抑制CMAS的内部侵◈蚀，降低界面▴层的润湿▸▸性并增强♧涂层的CMAS抗性。

2.改变涂层⊕结构。渗透到Y2Zr2O7的烧绿石✧结构中的CMAS远小于一◆般结构的YSZ。双层热障▼涂层，用于“YSZ内层+稀土锆酸◈盐（Ln2Zr2O7）烧绿石外⊙层”、“YSZ+Sm2Zr2O7”和“YSZ+Gd2Zr2O7”，可以减少❋由烧绿石◦外层引起▲的CMAS渗透因此，热障涂层❀对CMAS腐蚀的抵✯丨抗力大丨大▿提高。提高YSZ表面应变✿公差1.EB-PVD技术、等离子体♦物理气相✯沉积（PS-PVD）、悬浮等离△子喷涂技‣术（SPS）可用于制※备YSZ陶瓷表面▴层的柱状■结构，通过柱之▿间的纵向▼裂缝释放▹陶瓷表面♧♧层/TGO界面上的✦热失配应✩力允许热✯障涂层承❀受更高的❀失配应变，从而增加YSZ陶瓷层的❖❖应变耐受✪性并延长●涂层的热■循环寿命。该方法工►艺简单，成本低，但表面集❉中加热会▽产生纵向☆裂纹，密度不高，形状不可〓控，因此涂层◈◈的循环寿❖丨命不稳◢◢定，因此涂层✿在应用方◢面受到很✦大限制。

2.来自法国▸阿尔比学〓院的Philippe教授和图▿卢兹大学▾的佛罗伦◆萨教授使▾▾用溶胶-凝胶法在◦金属键合★衬底上沉※积YSZ层，该衬底通★过高温热▽处理裂解◥并用APS技术填充。裂纹增强✫了原始结▣构，形成了具☆有网状分▲隔结构的YSZ陶瓷表面❋层。结果表明，这种具有◤纵向隔震✯结构的隔☆☆热涂层可▿以达到接✫近EB-PVD隔热涂层◆的热循环★寿命。