航空发动机到底用到了多少种涂层？
涂层技术(Coating Technology)在当今航空发动机中已经获得了广泛应用，主要用来延长发动机零部件的使用寿命，在很长一段时间里，国内对涂层技术是存在质疑的。一方面是对涂层的功能性吃不透，设计有偏差；另一方面，涂层的关键性能不达标，起不到功能性作用。因此，涂层通常被戏称为“一件可穿可不穿的衣服”(还不如裸奔来的实在)。
然而，欧美无论是军用还是民用航空发动机动辄几千小时、甚至上万小时的首次翻修寿命已经告诉我们，涂层在这之中发挥了不可取代的作用。那么，就让我们来看看航空发动机到底用到了哪些涂层吧~
最“脆弱”的涂层——易磨涂层
易磨涂层(Abradable Coating)，是发动机叶尖封严系统的一部分，也叫“封严涂层”。通常应用于机匣零件中的跑道面，主要作用是减少叶尖碰磨损伤。由于易磨涂层需要跟叶尖进行对磨，为了保护叶尖，易磨涂层一般硬度小，结合力差，从而能够保证叶尖在大服役状态碰上时，能够有效地刮削涂层。
最“坚硬”的涂层——耐磨涂层
既然有“玻璃心”涂层，那肯定也有“勇敢的心”——耐磨涂层(Wear Resistant Coating)，主要应用于需要防止摩擦磨损以及冲击磨损的发动机零部件，例如轴类零件、W封严环以及低涡叶片缘板的配合面。当然，在蜂窝封严系统中，也存在着耐磨涂层，用来防止篦齿的齿尖发生磨损。还有一种耐磨涂层，多用于军用航空发动机的压气机叶片，用来面对恶劣环境下的抗冲蚀磨损。
耐磨涂层的材料种类也是多种多样的，轴类零件多采用WC-Co涂层，封严环以及缘板配合面采用CoMoCrSi涂层，篦齿采用Al2O3-SiO2涂层，而抗冲蚀多采用TiN涂层。工艺上，TiN涂层采用物理气相沉积(PVD)工艺，其他耐磨涂层多采用等离子或者超音速喷涂工艺。当然，对于CoMoCrSi涂层现阶段多采用堆焊工艺。
最“耐热”的涂层——热障涂层
热障涂层(Thermal Barrier Coating)大概是近十年来研究最火热的航发涂层种类了，应用于航空发动机的热端零部件，主要面向燃烧室以及高压涡轮。其作用就是降低零件表面温度，从而使零件维持高温下应有的力学性能。热障涂层由粘结层和面层构成，粘结层的作用主要是防止零件基体氧化和腐蚀，而面层的主要作用在于提供隔热效果。因此，在低压涡轮叶片上，粘结层也可以单独使用，从而只提供抗氧化腐蚀性能。
粘结层有热喷涂类的MCrAlX以及扩散类的NiAl/NiPtAl类型，而面层现如今依旧多采用8YSZ(8%Y2O3 stabilised ZrO2)材料，工艺针对不同零件分为等离子喷涂和电子束物理气相沉积。
随着陶瓷复合材料(CMC)在航空发动机中得到越来越多的应用，环境障涂层(Environmental Barrier Coating，EBC)将会取代一部分热障涂层，成为另一种在热端部件使用的高端涂层技术。
最“抗冷”的涂层——防冰涂层
没错，发动机既要耐热也需要抗冷，毕竟由于结冰而导致的航空事故也不在少数。当然，现有的设计水平已经可以从根本上解决一些发动机结冰的问题，但在一些特殊领域，防冰涂层依旧存在用武之地。
防冰涂层在原理上可分为两类，一种是Anti-icing Coating，另一种是De-icing Coating。如果强行解释的话，Anti-icing的功能是防止结冰(不让水汽在零件表面凝结)，De-icing的作用则是使结冰层快速脱落，两者通过喷涂的方式实现，主要用在进气锥等发动前端部位，当然，更多的在飞机机身领域进行应用。
最“特殊”的涂层——CBC/RBC
最后，航空发动机中还存在着一些特殊的“涂层”，Coke Barrier Coating(CBC，抗结焦涂层)和Radiation Barrier Coating(RBC，抗辐射涂层)是两种仅用在燃烧室喷嘴的涂层技术。
在仅有直径不到1mm的输油管路中，采用了抗结焦涂层，主要作用是防止燃油在高温下碳化，凝结在管壁中，最终造成输油管路堵塞。而抗辐射涂层则存在于喷嘴的干腔中，用来降低由于辐射带来的温度升高。无论是CBC还是RBC，其组分多采用贵金属Pt。但是，要在狭长的输油管内壁进行涂层制备，则是一项比较难以实现的工艺，咱们国内现今还没有相关的技术储备。
以上，我们只讲了后缀为“Coating”的技术，至于，润滑类涂层(Film Lubricant)、喷漆(Painting)、渗碳渗氮(Carburisation，Nitriding)、阳极化(Anodising)、电镀(Plating)这些跟涂层或多或少都有点关系的技术，咱们以后再聊。