3.1 新概念涂层
这类涂层将材料学、物理化学、固体扩散、高温氧化等学科的一些基本理论引入涂层设计中，形成了独特的高温涂层体系。

3.1.1 高温微晶涂层
楼翰一和王福会等发展了一种全新的高温合金防护涂层——高温合金微晶涂层。与传统的高温防护涂层不同，微晶涂层与基体合金成分完全相同，因此避免了在高温下涂层与基体的互扩散而引起的力学性能下降，而同时，涂层晶粒尺寸在20~100 nm，不仅可以促进A1的选择性氧化，还可以提高氧化膜的粘附性。对Co-30Cr-5Al 合金及其溅射微晶涂层在1100 ℃空气中氧化行为的研究表明，合金在氧化的前25 h 合金表面形成了保护性的Al2O3 膜，而25 h 之后由于Al2O3膜的开裂剥落及Cr2O3膜的形成，导致合金重量迅速增加，与之相比，溅射微晶涂层则显示出其优异的保护性，氧化100 h 后氧化膜仍然是均匀致密的Al2O3膜，未出现氧化膜与基体的分离及开裂剥落。

3.1.2 EQ涂层
传统的高温防护涂层渗铝涂层（β-NiAl）和MCrAlY涂层用于镍基单晶高温合金时，由于单晶合金中难熔金属含量较传统高温合金大幅提高，涂层和基材的互扩散导致涂层/基材界面形成了有害的SRZ区（secondary reaction zone），明显降低了镍基单晶合金的蠕变断裂寿命。Kawagishi等和Sato 等提出制备EQ涂层（equilibriumcoating）抑制SRZ 的形成，镍基高温合金由γ和γ ′ 相组成，这两相保持着平衡状态，因此两相中元素的化学势相等，将合金中的γ ′ 相作为EQ涂层材料，则导致涂层和基材之间互扩散的元素化学势差为零，因此可以抑制涂层和基材的互扩散。但这种涂层的抗氧化能力有限，氧化时间较长时容易退化成为γ和γ ′相。

3.1.3 功能梯度涂层
功能梯度涂层是功能梯度材料（FGM）的设计理念在涂层/基体系统中的应用。功能梯度材料的基本思想是将2 种或以上不同材料制备成在一定方向成分（或/和结构）梯度分布的复合材料，使得材料具备非梯度结构达不到的功能。FGM理念在涂层/基材系统的应用是解决界面问题。在涂层/基材系统中，当涂层和基材和/或构成涂层的材料不同时，不同材料界面由于材料性质（热膨胀系数、弹性模量等）的突然变化而在界面附近产生严重的失配，增加结构发生剥落的驱动力。为了缓和失配，可在2 种材料之间引入功能梯度层，在层中2 种材料的成分（和/或结构）沿厚度连续变化，以减小和克服结合部位的性能不匹配程度，减缓应力场。高温防护涂层中研究最多是功能梯度热障涂层，如前所述，热障涂层由8%Y2O3-ZrO2陶瓷顶层和MCrAlY 金属粘结层组成，陶瓷和金属材料性质的不匹配导致热循环过程中陶瓷层剥落，通过等离子喷涂等方法在陶瓷顶层和金属粘结层之间制备梯度涂层，使得层中陶瓷和金属成分沿厚度方向呈梯度变化来缓和陶瓷/金属界面的不匹配。虽然目前结果并不很尽人意，但在这方面的探索还一直在继续。

3.1.4 智能涂层
Nicholls 等提出的智能涂层（smart coatings）是一种能在较宽的温度范围和复杂的腐蚀环境中对腐蚀侵蚀做出最佳响应的成分梯度涂层系统，为工业和舰用燃机的高温部件提供腐蚀防护。涂层具有既抗高温氧化又抗低温热腐蚀的功能，涂层以MCrAlY 涂层为基，外层是富铝层，在900 ℃以上的高温氧化环境中以及800 ℃以上的I型热腐蚀条件下可快速形成Al2O3膜而发挥保护作用；中层为富铬层，既能在高温条件下作为扩散阻挡层阻止富铝层中的Al 向基材扩散以及基材中的元素扩散到富铝层，又能在温度较低时，600~ 800 ℃II 型热腐蚀条件下快速形成Cr2O3降低腐蚀速率，此时外层富铝层由于在此环境中不能快速形成Al2O3膜而腐蚀失效。这种涂层在工业和舰用燃机上应具