燃气涡轮用于生产电力和飞机引擎。为了增加涡轮的寿命, 会在它们表面喷涂涂层。涂层具有两层：一层金属层防止氧化和腐蚀，一层陶瓷层用于隔热。涂层结构变化很大，具有大小不同的孔隙和裂缝。就是这些裂缝和孔洞很大程度上决定了保温的效率和涂层的寿命。

West大学（Högskolan Väst）的研究人员已经开发出改善这种表面涂层的方法。他们一直通过计算机模拟探究涂层的结构和其隔热性能之间的关系。通过控制涂层裂纹的形状、数量和大小，他们已经能够产生出更有效的表面涂层。

研究人员还探究了氧化的表面结构和氧化产生层间应力的关系。这些相关性已经被用来设计一个寿命更长的涂层体系。

“我们通过具体实验已经能够证实计算机模拟得到的结果。一个重要的结果表明，与裂纹互联的大孔洞可以给表面涂层提供更好的保温效果和更长的寿命,”Mohit Gupta说。他已提交关于这一研究的博士论文。

他描述了为研究氧化扩展而设计的模型。这些模型可以用来计算由氧化引起的层间应力。结果表明，这些先进的模型可以作为设计新型涂层的强大的工具，得到的新型涂层性能远远优于目前工业使用的涂层。

在与飞机制造商GKN航空和涡轮提供商西门子工业－Turbomachinery的密切合作下，该研究工作已经完成了。两家公司都有兴趣使用新型的涂层。

 

新材料在线编译整理—— 翻译：赵欢