论文系统研究了功能梯度热障涂层(Thermal Barrier Coatings-TBCs)的设计及制备。TBCs的结构设计为：铝基/粘结层(电沉积镍、Ni-Cr、Ni-Cr-Al、NiCoCrAlY五元合金)/过渡层(五元合金+ZrO<,2>)/Al<,2>O<,3>、ZrO<,2>涂层，其中过渡层为四层结构，TBCs总厚度1.2mm。首次采用电沉积镍作为TBCs的粘结层，以提高铝基与过渡层间的结合强度。从微观结构及热震试验两方面分析影响TBCs的隔热性及其与铝基结合强度的因素。SEM观察显示：电沉积镍粘结层、五元合金过渡层、ZrO<,2>涂层之间连接紧密、熔合充分、熔滴颗粒堆积状态为非层状结构；热震试验表明TBCs抗热冲击性强，并在发动机耐久性试验中运行100小时无脱落。在热循环条件下，TBCs的失效机理是各层之间热物性不匹配、过渡层内生成氧化物、五元合金与陶瓷界面韧性退化、层间裂纹不断扩展及分层所致。