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热障涂层（TBCs）作为关键热防护技术广泛应用于航空发动机热端部件,有效延长了热端部件的服役寿命,显著提高了其工作温度。但在服役过程中一些大气沉积物CMAS（CaO-MgO-Al2O3-SiO2）高温熔融,沿着孔隙和裂纹等缺陷从表面渗入热障涂层内部。在热力化耦合作用下,热障涂层的热力学性能退化,失去了原有的微观形貌,最终导致涂层过早失效。因此,当前热障涂层的安全应用以及改进设计需要在深入理解CMAS腐蚀热障涂层失效机制的前提下才能有效的进行。当前热障涂层的CMAS腐蚀失效研究大都专注于失效后的力学性能,微观结构,相结构等的检测。对于其失效过程的实时检测的研究相对匮乏。因此,本文通过无损检测技术手段研究了在恒温炉内热循环以及快速升温降温热循环环境下CMAS腐蚀热障涂层的失效过程,并结合SEM,XRD,EDS等常规检测技术解释分析其不同环境下的失效模式。主要研究内容包括:1、恒温炉内高温CMAS腐蚀实验过程的声发射检测及宏观形貌,表界面微观形貌,相结构的表征。根据文献调研确定实验室配制的CMAS成分并进行制备,研磨至实验可用的粒径。将CMAS均匀涂覆在样品表面,并在950°C下保温30 min,实现CMAS在样品表面的烧结。通过波导杆实现了在恒温炉内对CMAS腐蚀失效的声发射检测,基于小波包技术对整个过程的信号进行具体分析,并结合SEM,XRD,EDS等对微观形貌及相结构进行表征。发现与高温氧化相比,CMAS会导致涂层的微观形貌和相结构过早的发生变化,通过对声发射分析得到剪切型界面裂纹是导致涂层失效的主要裂纹。2、恒温炉内设定热循环条件对热障涂层高温CMAS腐蚀实验过程进行声发射检测,宏微观形貌的表征以及热障涂层热循环条件下CMAS腐蚀理论模型的构建分析。建立分析方法结合样品的宏微观形貌表征对本章采集到的声发射信号进行分析。进一步,建立理论模型,得到不同循环次数下的失效机制图。结合实验结果与理论模型,发现:随着循环次数的增加,剥落的临界温度不断升高。3、在自主研制的热障涂层服役环境装置中进行高温CMAS腐蚀实验,实现了声发射和红外的实时检测并结合宏微观形貌检测。发现涂有CMAS腐蚀物的热障涂层样品在经过40次的循环后即失效,而未涂有CMAS腐蚀物的热障涂层样品在经过350次循环后样品才失效;有CMAS腐蚀的失效模式主要是热障涂层的层间剥落,而没有CMAS的剥落主要是由于氧化物的生长的导致涂层从粘接层与陶瓷层之间的界面处剥落。