熱障塗層（thermal-barrier coating）

噴射引擎的渦輪葉片，在比金屬本身熔點還高的燃氣中運轉，卻還能存活，部分原因就是它披了一件薄薄的陶瓷外衣，作用像一面熱盾。熱障塗層（thermal-barrier coating）是噴塗在高溫金屬件上的一層低導熱陶瓷，讓大部分的溫度落差發生在塗層上，使底下的金屬保持較涼。

主力是釔安定氧化鋯（YSZ），一種氧化鋯陶瓷，導熱率低（約 1 到 2 W/m-K），而且關鍵是它的熱膨脹係數與所保護的金屬相近，才不會在第一次熱循環就整片剝落。它被沉積成數百微米厚，通常鋪在一層金屬黏結層之上，這層黏結層既把塗層黏住，又形成保護性氧化物。配合葉片背後的內部空氣冷卻，熱障塗層可在其厚度上維持 100 到 300 度 C 的溫度落差——足以把超合金葉片保持在其軟化點之下。

熱障塗層讓燃氣渦輪能跑得更熱，也就意味著更高的效率與推力，它也用在引擎燃燒室與柴油活塞上。難處正是陶瓷與金屬之間的熱膨脹不匹配：歷經數千次熱循環，塗層傾向剝落（spall），常由黏結層處逐漸長出的氧化層觸發。所以熱障塗層不是永久盔甲——它是耗材，被設計並檢查成盡可能少不匹配，並在失效之前更換。