吸入发动机内部的大气灰尘(主要成分为Ca, Mg, Al, Si,简称CMAS),贴附在涡轮叶片表面的热障涂层上,高温下熔化并沿着孔隙裂纹渗透腐蚀陶瓷层,使热障涂层产生了不容忽视的重大失效问题。为了加强热障涂层抗CMAS腐蚀的能力,必须加深涂层和CMAS腐蚀过程机理研究。本文分为三部分,第一部分理论推导CMAS浓度的控制方程与应力应变本构关系。理论推导从热力学定律出发,定义CMAS浓度和表征涂层腐蚀变形能力的腐蚀膨胀系数,采用小变形理论和CMAS浓度守恒方程,推得CMAS浓度的控制方程和高温应力应变本构关系。其次,建立去基底热障涂层的二维模型,联系孔隙率定义边界条件,高温渗透270min,得到CMAS浓度渗透规律与涂层的变形规律以及不同腐蚀时间下残余孔隙随渗透深度的变化规律。第三部分,执行去基底热障涂层高温CMAS腐蚀实验,涂层表面涂覆CMAS粉末,通过测量涂层底部的隆起变形高度和弯曲角度分析涂层腐蚀变形随时间的变化规律。针对不同保温时间下的腐蚀样品,通过EDS测量不同渗透区域的CMAS元素原子百分比,计算CMAS浓度,得到不同保温时间下CMAS浓度随渗透深度的变化曲线。最后,实验测得的隆起变形高度和CMAS浓度随渗透深度变化曲线与模拟结果作对照,基本一致。