热障涂层（TBCs）因其优异的隔热性能广泛用于燃气轮机叶片。然而,传统TBCs在长时间高温服役下,热生长氧化物（TGO）的快速生长会诱发面层陶瓷层（TC）内部应力值提升,进而引发裂纹快速扩展,导致涂层失效,一直是制约燃气轮机寿命的重要因素。本文通过设计热膨胀系数更平滑的双层粘结层热障涂层,降低了TGO生长速率。为阐明TGO指数生长行为以及涂层裂纹扩展动力学行为,采用高温氧化试验、热震试验与模拟计算相互结合的方式,辅以拉曼（Raman）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）等方法研究了TGO厚度与应力的演变与关联,脱粘裂纹的扩展行为,并结合二者与模拟过程中的应力演变,阐明了TGO指数生长机理和裂纹扩展动力学特征。结果表明,TGO厚度与应力水平均为指数变化,且二者与裂纹扩展联系紧密。对于传统涂层,热膨胀系数失配严重,初始应力水平高且集中于TGO附近,加速氧化层生长。双层粘结层热障涂层的结构设计降低了热膨胀失配应力,降低了热循环过程中内应力的增长速率,使涂层应用前期保持低应力水平。陶瓷层内应力为裂纹萌生与扩展提供驱动力,较低的应力水平与弥散的应力分布决定了裂纹的缓慢扩展与弥散分布。因此,高温氧化时,均匀低缺陷的TGO导致氧离子通道受阻,TGO生长速率减缓,以更缓慢的指数模式生长。陶瓷层裂纹扩展行为经历了以下变化,初期以小于50μm和50～100μm的微小裂纹萌生为主,随着寿命比率提升,新生裂纹数量减少。热循环后期,热失配应力以及TGO增厚产生的应力为裂纹扩展合并提供了驱动力,裂纹相互合并形成大裂纹,新生裂纹数量小于合并裂纹,整体裂纹数量下降。裂纹合并主要集中在YSZ内部与TGO界面。