發(fā)動機渦輪前燃氣溫度對航空發(fā)動機的推重比（或功重比）有著至關重要的影響。研究表明，在發(fā)動機其他參數(shù)不變的條件下，渦輪前燃氣溫度每提高50 ℃，發(fā)動機的推力可增加7%～8%。在推重比8以前的發(fā)動機渦輪前燃氣溫度為1440 K左右，而推重比8發(fā)動機的渦輪前燃氣溫度為1670 K，推重比10的發(fā)動機，其渦輪前燃氣溫度達到了1850 K左右，推重比12發(fā)動機的渦輪前燃氣溫度預計將達到2000 K。更高推重比的航空發(fā)動機將要求更高的渦輪前燃氣溫度。目前，先進的復合冷卻技術已日臻完善，要進一步提高冷卻效果就要增加冷卻氣流量，而冷氣量的增加又是以犧牲發(fā)動機性能（尤其是推重比）為代價的，因此，熱障涂層技術已成為國內(nèi)外高性能航空發(fā)動機研制中必不可少的關鍵技術之一。

熱障涂層技術是將熱導率低、耐高溫氧化腐蝕的陶瓷材料以涂層的方式沉積到高溫合金部件表面，達到降低工件表面工作溫度的目的。研究表明，渦輪葉片使用溫度每降低 15 ℃，其持久壽命提高 1倍；總降溫 30～60 ℃能使渦輪部件的整體服役壽命提高 50%，同時消除了大的熱機械疲勞損傷。熱障涂層的應用能帶來 100 ℃左右的降溫，并且兼具優(yōu)異的抗氧化能力，既可滿足高性能渦輪發(fā)動機的使用要求，是發(fā)動機實現(xiàn)長壽命與高可靠性的關鍵，又可使發(fā)動機在全壽命周期內(nèi)具有很大的經(jīng)濟成本優(yōu)勢。

目前公認的綜合性能最好的熱障涂層材料為 6～8% Y2O3部分穩(wěn)定ZrO2(6-8YSZ)。6-8YSZ具有高熔點、低熱導率(約2.1～2.2 W/(m·K))、較高的熱脹系數(shù)(約11×10-6K-1)、較低的彈性模量(約40 GPa)、高硬度(約14 GPa)和優(yōu)良的耐沖刷性能，隔熱溫度可以達到100 ℃以上，能夠在1150℃甚至略高的環(huán)境下長期服役。為滿足更高使用溫度的要求，一系列新型熱障涂層材料，如稀土鋯酸鹽、釔鋁石榴石等也在研制過程之中。電子束物理氣相沉積技術（EB-PVD）和等離子噴涂技術（PS）是制備熱障涂層的兩種主流技術。PS工藝特點是操作相對簡單，加熱溫度高，對涂層材料的要求寬松，沉積率高，制備成本低，且PS涂層的組織呈片層狀，空洞較多，孔隙率大，隔熱性能好；EB-PVD技術制備的熱障涂層實現(xiàn)了界面的冶金結(jié)合，通常在基體上先形成一層薄的細等軸晶，再其上形成織構(gòu)和柱狀晶，與基體結(jié)合牢固，可以提高涂層的應變極限，具有良好的抗熱震性能。

本專題收錄了幾篇熱障涂層材料、制備技術及性能評價領域的論文，為我國熱障涂層領域的一些新進展。然而，熱障涂層是一個非常復雜的體系，國內(nèi)外研究者眾多，本專題尚無法反映熱障涂層發(fā)展的全貌。