热载荷下A1203—球铁、ZrO2—A1—Si合金，以及ZrO2球铁热障涂层中热应力的产生的比较

表面处理技术如等离子喷涂、物理气相沉积、化学气相沉积已经被方便得用来制备用于高科技应用方面的复合涂层。高温涂层的目的主要有两点，第一是保护基体材料免受侵蚀，第二是提高耐磨性，另外对于热障涂层还有第三个功能就是使基体材料免受高温。在本研究中，用有限元方法对A1203—球铁、ZrO2—A1—Si合金，以及ZrO2球铁热障涂层在热载荷下的热应力产生和发展进行了分析，涂层与基体的厚度比为1／10，ZrO2球铁之间的梯度层为NiAl，NiCrAlY和NiCoCrAlY，这些因素都考虑到模型中去，计算了关键的界面区域(涂层/中间层/基体)的名义应力和剪切就布告并进进行了比较，结果表明ZrO2球铁的抗热冲击性能最好。此外，梯度层对热应力的产生程度有显著影响。本研究也表明，有限元方法可以用于优化陶瓷涂层的设计和生产。