热障涂层失效机理的跨尺度研究

热障涂层技术是航空航天、海军、地面燃机等军民两用的高端技术，为重大装备制造和国防工业所急需。属于国家有战略重要性的关键技术。本项目主要研究高温环境下，热障涂层中控制其失效机制的最主要因素－热增长氧化层（TGO）的跨尺度行为与演化规律，以及各子层内缺陷萌生及其与TGO层的关系。通过本项目的研究，系统地发展高温环境下跨尺度分析的理论及模拟方法，认识复杂能场作用下TGO的演化机理与微缺陷演变机制，揭示热障涂层材料性能参数和微缺陷拓扑特性间的相互影响并给予尺度定律的描述，探讨TBC高温失效机制，实现对多场作用下热障涂层热、力学行为的准确描述和表征，建立相关的破坏准则。为未来设计寿命更长、工作气体温度更高、可靠性更好的高温热障涂层提供理论基础，为能源、运载、国防等领域关键装备的零部件的制造提供指导。