根据涂层功能的不同，纳米陶瓷涂层的应用可大致分为下述几类：

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纳米结构ZrO2热障涂层
热障涂层( TBCs) 主要用于高温大气或热腐蚀性静态、动态气氛中，可明显降低涡轮部件表面温度，增加燃气轮机功率，提高热效率，在航空发动机上获得了成功应用，并将扩展到柴油机以及汽车和摩托车的发动机中。纳米结构热障涂层因其更优异的性能而受到广泛研究和应用。纳米结构ZrO2涂层导热系数低，热膨胀系数与金属相近，高温下稳定性好，是目前热障涂层的代表。主要原因在于:


(1) 减少涂层中裂纹的长度，使涂层的断裂韧性提高;


(2) 晶界对光电子散射增强，降低了涂层的热导率;


(3) 通过引入可控微气孔，改变了涂层中晶界和层间的电子、光子散射和辐射。