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镁合金表面采用大气等离子喷涂(Atmospheric plasma spraying,APS)技术直接制备 NiCrAlY/YSZ 热障涂层(Thermal barrier coatings,TBCs),存在 TBCs 热震寿命短的问题。为了提高TBCs的热震寿命,本文在镁合金与NiCrAlY/YSZ TBCs之间设计了 Ni-P、Ni-P/Al、Ni-P/Al/Ni-P三种中间层,其中采用化学镀制备Ni-P层和APS制备Al层,之后再通过APS技术依次在上述三种中间层表面制备NiCrAlY/YSZ涂层。论文研究了带中间层的TBCs400℃水淬热震寿命以及热震前、后涂层的微观组织结构,揭示了带中间层的TBCs热震失效机理。化学镀Ni-P层厚约30 μm,结构致密,无孔隙和裂纹,以化学键紧密咬合在镁合金或Al层表面。等离子喷涂铝层厚约100 μm,无明显裂纹但存在少量孔隙,Al层与Ni-P层均匀分布并且结合紧密。NiCrAlY/YSZ涂层呈层片状结构,与中间层机械咬合,整个涂层结构完整。无中间层的TBCs热震寿命仅5次,而带有Ni-P、Ni-P/Al、Ni-P/Al/Ni-P中间层,TBCs热震寿命分别达到61次、91次和226次。中间层的制备显著提高了 TBCs热震寿命;在喷涂过程中,中间层为基体提供了抗热氧化保护,同时提高了涂层在水淬过程中抗腐蚀性能。无中间层的TBCs,水淬热震后约2/3涂层面积剥落,失效原因主要是由于喷涂过程中基体的热氧化、涂层与基体的热膨胀不匹配和水淬过程中基体的热腐蚀。带Ni-P中间层的TBCs,水淬热震后约1/2涂层面积在基体与Ni-P层界面处剥落。水淬过程中,水介质进入镁合金基体与Ni-P层界面,镁合金充当阳极,发生电偶腐蚀。同时,涂层与基体间热膨胀不匹配较大,在腐蚀应力与热应力共同作用下涂层剥落。带Ni-P/Al中间层的TBCs,水淬热震后涂层整体剥落。水淬时,水介质扩散至基体、Ni-P层、Al层界面处,基体和铝层均发生电偶腐蚀,基体尤甚。涂层内部热膨胀不匹配应力作用于中间层。在腐蚀应力和热应力作用下,Al层内部断裂,涂层剥离失效。带Ni-P/Al/Ni-P/中间层TBCs,水淬热震涂层整体脱落。涂层失效仍然是镁合金基体的电偶腐蚀应力和热膨胀不匹配应力双重耦合作用的结果。Ni-P/Al/Ni-P三明治结构中间层对镁合金具有最佳的抗腐蚀保护以及显著降低了涂层与基体的热膨胀不匹配,从而涂层的热震寿命得到显著提高。