中文摘要：

采用电子束物理气相沉积技术制备在1250摄氏度温度以上除兼有良好的隔热性能外，同时具有良好的抗高温氧化、热腐蚀性能的纳米多层结构氧化铝/YSZ热障涂层。采用激光散射、热重分析及现代表面分析方法研究孔隙率、层间距、层厚比对纳米多层氧化铝/YSZ热障涂层的传热及抗高温腐蚀性能的影响规律；建立计算纳米多层氧化铝/YSZ隔热涂层复合换热过程的分子动力学模拟方法，准确模拟涂层的换热机制并确定孔隙率、层间距、

结论摘要：

纳米多层结构的热障涂层通过热震动的形式进行了研究。在热震测试过程中，绝缘效果随热震测试的变化通过在基体中安装一个装有热电偶的温度监控器测量。热障涂层的微观结构和电性能通过扫描电镜（SEM）和阻抗谱分别来表征。观察了原始绝缘效应与顶层陶瓷层垂直微裂纹的形成与生长的关系，也观察了绝缘效应与热氧化生长层(TGO)横向的微裂纹之间的关系。随着热震次数的增加，由于在陶瓷层和热生长氧化层中微裂纹的进一步生长导致了绝缘效应的降低，这也是导致热障涂层失效的原因。通过采用ANSYS8.0对涂层升温和降温时的受力情况进行有限元应力分析。并用有限元分析的方法研究其内部应力，找出纳米结构氧化锆涂层具有优异性能的原因所在。陶瓷层与TGO层交界处的边缘剥离应力也比传统YSZ涂层要大，而该处的边缘剥离应力是层间裂纹的成因，因此可以判断这是造成两种材料寿命差异的另一个重要原因。