分别采用超音速火焰喷涂（HOVF）和等离子喷涂（APS）在QT500球墨铸铁基体上制备Co Ni Cr Al Y粘结层（BC）和8YSZ陶瓷隔热层（TC）,研究了试样在1050℃高温环境中经过2.5、8、15、50、100 h恒温氧化后体系的应力情况。利用扫描电子显微镜（SEM）对热生长氧化物（TGO）的微观形貌进行观察与分析,并用拉曼荧光光谱仪（RFS）分析了其应力的分布及变化规律,并通过力学模型进行了残余应力的数值计算。结果表明：由陶瓷层与粘结层之间的热失配而导致TGO中产生残余压应力,其最大值范围为1.9557-1.9603 GPa;残余压应力在高温氧化初始阶段逐渐减小,至15 h达到最小值,随之逐渐增大后趋于稳定;在恒温阶段,θ-Al2O3转变为α-Al2O3所引起的体积收缩是TGO中残余应力减小并趋于稳定的直接原因。
用超音速氧燃料热喷涂在铁基合金上制备热障涂层粘结层，用大气等离子热喷涂技术制备陶瓷层。研究了高温氧化后其界面化合物和残余应力的演变。结果表明，随着高温氧化的进行，TGO和BC／基体界面均有氧化物生成，但生长形貌和趋势并不一致。TGO由Al2O3层与尖晶石层组成；BC／基体界面氧化物为单一Al2O3，且存在层状和块状两种形貌。合金的热化学动力学引起元素Co和Ni向基底扩散比较严重，Al元素扩散止于界面氧化物层，基本不向铸铁基底扩散，Fe元素会向粘结层方向扩散。TGO残余应力的演化分为0～15 h和15～100 h 2个阶段，且残余应力与TGO的凹凸生长形貌及其物相组成密切相关；而BC／基体界面单一氧化物的残余应力基本稳定，不受其生长形貌影响。
