热障作用 许多耐高温涂层本身具有较低的热导率，比如陶瓷类的耐高温涂层（像氧化锆涂层等）。当它们被涂覆在基体表面时，能够有效地阻隔热量的传递，在高温环境下形成一道 “热障”，减少外界高温向基体材料传导，使得基体材料所处的温度相对较低，从而避免基体因长时间处于高温状态而发生性能劣化，像金属基体就可借此防止过快的热膨胀、软化甚至熔化等情况出现。 抗氧化作用 在高温有氧环境中，基体材料（尤其是金属材料）极易发生氧化反应，导致表面被腐蚀、性能下降。耐高温涂层可以起到隔绝氧气的作用，例如一些含铝、硅等元素的涂层，其在高温下会形成致密的氧化膜，像铝涂层在高温时表面生成氧化铝膜，这种氧化膜不仅本身能阻止氧气进一步接触到基体，而且具有一定的稳定性，能够长时间维持对基体的保护，防止基体被氧化侵蚀，延长基体的使用寿命。 反射隔热作用 部分耐高温涂层能够对热辐射起到反射作用，比如一些经过特殊配方和工艺制备的涂层，它们含有能够高效反射红外线等热辐射的成分。在高温环境下，当热辐射传递过来时，涂层可以将大量的热辐射反射回去，减少热量被基体吸收，进而降低基体所处的温度，保证基体在高温工况下正常工作。 化学稳定性作用 耐高温涂层自身往往具备良好的化学稳定性，面对高温环境下可能存在的各种腐蚀性气体（如二氧化硫、氮氧化物等）、熔盐等化学物质时，能够依靠自身稳定的化学结构不与其发生化学反应，或者反应程度极小，从而保护基体免受这些化学物质的侵蚀，确保基体的完整性和性能不受影响，使基体在复杂恶劣的高温化学环境中正常发挥作用。 增强机械性能作用 涂层与基体之间有一定的结合力，在高温下，它可以对基体起到补强的作用，防止基体因高温产生的热应力等因素而出现开裂、变形等机械性能方面的破坏。例如，当金属基体受热膨胀时，涂层可以分担一部分应力，依靠自身的韧性、强度等特性来维持整体结构的稳定性，保障基体在高温下依然能保持原有的形状和功能。
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