热障涂层(TBC:thermal barrier coating)是采用导热系数相对很低的材料,用适当的技术制备于高温工作部件表面,起隔热作用,可降低金属表面温度,提高燃气工作温度,进而提高燃气效率,并延长其使用寿命。但目前采用的传统陶瓷热障涂层的性能还不能满足热端部件不断提高的性能要求。本文通过进行高温氧化试验和热震试验,利用扫描电镜,X射线衍射等手法分析得出TGO(热生长氧化物)的生长特性,在试验的基础上探讨热障涂层的氧化机理以及涂层的失效形式。进而提出一种新的涂层表面预处理方法——超音速颗粒轰击技术,并研究了轰击参数(轰击压力、轰击时间等)对轰击效果的影响。对比了金属底层(即过渡层)经超音速颗粒轰击处理和未经轰击处理的两种热障涂层在1100℃的静态氧化行为以及涂层表面粗糙度变化等。结果表明,热障涂层体系中TGO是涂层寿命的关键,其中Al元素的分布直接影响保护性氧化膜的生长,进而影响热障涂层的性能。通过超音速颗粒轰击技术处理后,涂层可生成成分单一,均匀连续的氧化膜,从而提高涂层的性能。