《表1 TBCs的无损检测方法[23-27]》

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《热障涂层裂纹扩展的数值模拟研究进展》

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TBCs会在制备过程中产生残余应力，此外，热冲击、高温氧化、粒子损伤（FOD）、CMAS（Ca O-Mg O-Al2O3-Si O2）腐蚀等条件下产生的残余应力也不可忽略。通过中子衍射、X射线衍射、显微拉曼技术、微位移激光传感器法等无损探测技术（表1）[23-27]，结合计算机仿真技术可以测量TBCs的残余应力大小，预测裂纹可能萌生的位置，验证涂层内部裂纹长度、密度等几何参数对残余应力的准确影响规律，从而为涂层制备工艺优化提供技术上的可能性。以往的研究大多只考虑定向放置裂纹对热生长氧化物（thermally grown oxide，TGO）内部和涂层边缘的应力分布影响[27，28]。事实上，喷涂态TBCs陶瓷层中随机分布的许多裂纹对TBCs的失效也有重要影响，而制备后留下的固有裂纹和陶瓷层（TC）中新产生的裂纹是影响喷涂态TBCs失效不可忽视的因素，因为这些裂纹会改变热流和氧传递的路径，特别是表面活性氧会沿垂直裂纹扩散并加速到达涂层/粘结层界面，与粘结层（BC）中的Ni，Co，Cr，Al等金属元素发生反应，形成内部氧化物，进一步加速TGO层的形成和生长。