根据搜索结果，热障涂层系统主要分为以下三种结构形式，其中梯度涂层系统在性能和应用上更具优势：

一、双层结构系统

组成与原理

由金属粘结层和陶瓷隔热层组成，金属层通过高温生成热生长氧化物（如TGO）形成抗氧化屏障，陶瓷层则隔离高温介质。

优缺点

优点：

工艺成熟，结合强度较高；

缺点：TGO破坏陶瓷与金属的力学相容性，易导致剥落。

二、多层结构系统

在双层结构基础上增加封阻层和隔热层，进一步减少热应力并提升抗腐蚀性能。但该系统工艺复杂度较高，尚未完全取代双层结构。

三、梯度涂层系统（主流技术）

结构特点

陶瓷层与基体金属之间通过成分和结构连续变化的梯度过渡，避免层间界面应力集中。例如，在NiCoCrAlY粘结层上沉积Al₂O₃-ZrO₂梯度涂层，并形成孔隙率梯度。

优势

性能提升：

显著降低热应力，提高结合强度和抗热震性能；

应用拓展：可满足更高温度（如1170℃）和更复杂工况需求；

工艺可行性：采用电子束物理气相沉积（EB-PVD）等先进技术，可批量生产复杂工件。

应用领域

广泛应用于航空发动机叶片、燃气轮机喷管、火箭发动机等高温场景，例如推重比10的发动机叶片通过150μm厚涂层可降温170K。

四、其他技术趋势

材料改性：

如La₂Zr₂O₇的纳米化、第二相复合等，提升抗氧化性和抗烧结性；

表面改性：飞秒激光织构结合镀铝技术，增强抗CMAS腐蚀渗透能力。

结论：梯度涂层系统因兼顾性能与工艺可行性，成为当前热障涂层技术的主流选择，尤其适合高温、高应力工况下的航空发动机等关键领域。