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大厚度热障涂层制备技术的研究进展
热障涂层（ThermalBarrierCoatings,TBCs）是一种应用广泛的高温结构材料，它有助于提高材料在高温环境下的耐热性能。它通常由多层结构组成，包括底层粘结层、热障层和表面涂层。热障涂层的主要功能是减少热量传递，保护底层结构材料免受高温引起的氧化和热蠕变。
近年来，随着航空航天、能源和汽车等行业对高性能材料的需求增加，对热障涂层的研究也取得了显著的进展。其中一个重要的研究方向是开发大厚度热障涂层（ThickThermalBarrierCoatings）。大厚度热障涂层相对于传统的热障涂层具有更高的热阻和更好的耐热性能，在高温环境下能提供更好的保护。本文将重点介绍大厚度热障涂层制备技术的研究进展。
首先，大厚度热障涂层的制备需要选择适合的材料。目前，常用的材料包括氧化锆（Zirconia,ZrO2）和铈基氧化物（Ceria-basedoxides）。其中，氧化锆是最常用的材料，因其具有优秀的热阻性能和耐高温性能。然而，氧化锆具有一定的热蠕变性，容易发生裂纹，因此需要增加粘结层和涂层的耐热性能。铈基氧化物是一种新型材料，具有较低的热蠕变性和更好的耐高温性能，可以用于制备更厚的热障涂层。
其次，制备大厚度热障涂层的一种常用方法是等离子喷涂（PlasmaSpray）。等离子喷涂是一种热喷涂技术，通过等离子体的产生和加热将涂层材料喷射到基体上。这种方法可以制备厚度约为0.5-2mm的热障涂层。然而，等离子喷涂制备的热障涂层存在一些问题，如涂层的孔隙率较高，强度和耐热性能较差。
为了解决上述问题，一些新的制备技术被提出。例如，射频磁控溅射（RFMagnetronSputtering）是一种物理气相沉积技术，可以控制涂层的成分和微观结构。这种方法可以制备密实的涂层，并具有较低的孔隙率和更好的机械性能。然而，由于磁控溅射的过程温度较低，热障涂层的厚度有限。
另一种新的制备方法是燃烧高速喷涂（High-VelocityCombustionSpray,HVOF）。燃烧高速喷涂是一种热喷涂技术，通过高速氧燃烧产生的高温高压气体将涂层材料喷射到基体上。这种方法可以制备较厚的热障涂层，并具有较低的孔隙率和较好的热阻性能。然而，由于燃烧高速喷涂的过程温度较高，对基体和涂层材料的选择有一定限制。
此外，用于制备大厚度热障涂层的其他方法还包括溅射沉积、电弧等离子喷涂和涂覆热渲染等。通过选择适合的制备方法和材料，可以实现制备更厚的热障涂层并提高其性能。
总结起来，大厚度热障涂层的制备技术是一个热点研究领域，已经取得了显著的进展。目前，主要的研究方向包括选择适合的材料、优化制备工艺和改善涂层性能。未来，随着研究的不断深入，大厚度热障涂层将更好地满足高温环境下的工程需求，并在航空、能源和汽车等领域发挥重要作用。