Tepelné bariérové povlaky (TBC, TBC) jsou typem povlaku používaného k izolaci součástí, zejména částí motorů plynových turbín pracujících při zvýšených teplotách. Typickými aplikacemi povlaků jsou lopatky turbín, spalovací komory, potrubní systémy a vodicí lopatky trysek. TBP umožnilo zvýšit provozní teplotu plynových turbín a následně zvýšit jejich účinnost.
TBP se vyznačuje velmi nízkou tepelnou vodivostí, jedná se o povlak, který při působení tepelného toku udržuje velký teplotní gradient. Nejčastěji používaným materiálem pro TBP je yttriem stabilizovaný oxid zirkoničitý ( YSZ ), který vykazuje teplotní šok a odolnost proti tepelné únavě až do 1150°C. YSZ se aplikuje hlavně plazmovým nástřikem a fyzikálním nanášením z plynné fáze elektronovým paprskem ( EBPVD ). Lze také použít vysokorychlostní stříkání plamenem HVOF , zejména vlastnosti tohoto materiálu odolné proti opotřebení se také využívají k zabránění opotřebení čepele [1] .
Standardní technologií je hliníkování a předpotahování základního materiálu (obvykle vysokoteplotní slitiny na bázi niklu nebo kobaltu) pojivovým povlakem MCrAlY . Mezivrstva je nezbytná pro kompenzaci zbytkových pnutí, která by se jinak v nátěrovém systému mohla vyvinout v důsledku rozdílů v koeficientech tepelné roztažnosti kovového substrátu a keramického TBC.
Tepelně bariérové povlaky lze klasifikovat podle charakteru práce součásti: a) cyklické tepelné zatížení (například turbínové lopatky leteckých motorů) b) jednotlivé tepelné povlaky (plášťy zbraní).
Hlavním problémem použití tepelně bariérových povlaků je rozdíl v koeficientech tepelné roztažnosti materiálů dílce a povlaku. Při velkém rozdílu koeficientu v rozsahu pracovních teplot dílu dochází k praskání povlaku, po kterém díl postupně ztrácí své tepelně bariérové vlastnosti. Tento problém řeší pečlivější výběr materiálů.