以剥落为主的失效问题，一直是制约涂层在高温环境下应用的关键性难题。涂层的热致剥落驱动力不仅依赖涂层与基体材料在物理、力学性能方面的本征失配，也与涂层的裂纹组态密切相关。本项目基于群体裂纹增韧的思路，采用激光改性技术预先对基体表层进行离散处理，研究了涂层中分割裂纹组态形成的规律及机理。通过对基体激光离散改性形成“分割涂层”的试验研究、理论建模和数值计算，系统总结了“分割”裂纹密度的影响因素及其影响规律，得到了分割裂纹组态形成的主控参数。 考虑基体表层离散淬火区对涂层/基体体系应力分布的影响，建立了涂层“分割裂纹”的萌生、扩展驱动力的理论模型及计算方法，揭示了基体激光离散改性形成“分割涂层”的物理机制。将基体激光淬火区近似视为呈周期分布的离散夹杂，采用Eshelby本征应变(eigenstrain)方法表征由于相变产生的体积应变，建立了离散淬火基体/涂层体系的应力、应变场理论模型。采用有限元方法得到了涂层/基体体系的应力、应变场。提出了计算涂层-基体系统里“分割”裂纹扩展驱动力的权函数模型，并在此基础上，采用权函数方法确定了“分割裂纹”应力强度因子的影响因素及影响规律。采用相似理论和量纲分析理论建立各类无量纲参数之间的标度律。本项目的理论研究与试验结果吻合良好，将为相关涂层的延寿设计提供理论依据与技术支持。 2100433B