با توسعه مداوم فن آوری موتورهای هوا، دمای کار پره های توربین همچنان افزایش می یابد و محیط کار پیچیده تر و خشن تر می شود. تنها با تکیه بر بستر سوپر آلیاژی و فناوری خنک کننده تیغه دیگر نمی توان نیازهای محیط کار پره های توربین را برآورده کرد.
در دهه 1950، پره های توربین با پوشش آلومینیومی پوشانده شدند که می تواند به طور موثر مقاومت در برابر اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی پره ها را بهبود بخشد.
در دهه 1970، پوششهای آلومینید اصلاحشده و پوششهای نیکل-کبالت-کروم-آلومینیوم ایتریوم ساخته شد که مقاومت در برابر اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی پرههای توربین را بهبود بخشید.
در دهه 1980، پوششهای مانع حرارتی با عایق حرارتی و مقاومت در برابر اکسیداسیون معمولاً روی سطح پرههای توربین رسوب میکردند.
از قرن بیست و یکم، پوششهای خاکی کمیاب برای پرههای توربین مقاوم در برابر دماهای بالاتر یکی از جهتگیریهای تحقیقاتی در زمینه فناوری موتورهای هوا بوده است.
سه نوع پوشش اصلی برای پرههای توربینهای هوا وجود دارد: پوشش آلومینیوم تک لایه یا آلومینیوم اصلاحشده، پوشش آلومینیوم تک لایه نیکل-کبالت-کروم آلومینیوم-ایتریوم و پوشش مانع حرارتی دولایه. ① پوشش آلومینیومی تک لایه یا اصلاح شده آلومینیومی را می توان با آلومینیوم سازی پودر، رسوب بخار شیمیایی و سایر فرآیندها تهیه کرد. ② پوشش ایتریم نیکل-کبالت-کروم-آلومینیوم تک لایه را می توان با اسپری پلاسما، رسوب فیزیکی بخار و سایر فرآیندها تهیه کرد. عنصر آلومینیوم در پوشش با اکسیژن در محیط خارجی واکنش می دهد و یک لایه آلومینیوم متراکم پیوسته بر روی سطح پوشش ایجاد می کند و از پخش شدن عنصر اکسیژن به داخل پوشش و ماتریس جلوگیری می کند و در نتیجه نقش اکسیداسیون را ایفا می کند. و مقاومت در برابر خوردگی ③ پوشش سد حرارتی ساختار دولایه عمدتا از ماتریس فلزی، لایه پیوند، لایه اکسید رشد حرارتی و لایه سرامیکی تشکیل شده است و ترکیب ساختاری اصلی آن در شکل 2 نشان داده شده است. لایه پیوند را می توان با اسپری پلاسما، آبکاری قوس خلا و فرآیندهای دیگر، و پوشش مانع حرارتی را می توان با اسپری پلاسما، رسوب الکترونیکی بخار فیزیکی و سایر فرآیندها تهیه کرد. لایه چسب دو عملکرد دارد: یکی بهبود توانایی اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی است. از سوی دیگر، تنش تغییر شکل حرارتی بین لایه سرامیکی و ماتریس سوپرآلیاژ هماهنگ است. لایه سرامیکی دارای رسانایی حرارتی پایینی است که می تواند از انتقال گرما از گاز با دمای بالا به ماتریس فلزی جلوگیری کند و دمای سطح ماتریس فلزی را کاهش دهد. پوشش مانع حرارتی دولایه تهیه شده توسط فرآیند رسوب بخار فیزیکی پرتو الکترونی دارای مزایای استحکام پیوند بالا و پرداخت سطحی خوب است که به طور گسترده در پره های توربین های پیشرفته موتور هوا استفاده می شود.
شاخصهای فنی اصلی پوشش تیغههای توربین هوانوردی شامل مقاومت در برابر اکسیداسیون، هدایت حرارتی و مقاومت در برابر شوک حرارتی است. حالت های شکست پوشش عمدتا شامل چروک شدن، ترک خوردن، لیفت و ریزش پوست است. طول عمر پوشش معمولاً کمتر از طول عمر پره توربین است. پس از استفاده از پوشش برای مدتی، پوشش را می توان با برداشتن و پوشش مجدد تعمیر کرد.
فناوری پوشش تیغههای توربین موتورهای هوا به یکی از فناوریهای کلیدی موتورهای هوایی پیشرفته تبدیل شده است و به سمت طول عمر بیشتر، عملکرد عایق حرارتی بهتر، مقاومت در برابر اکسیداسیون و خوردگی بهتر و قابلیت اطمینان بالاتر در حال توسعه است. پوشش های جدید مانند زیرکونات خاکی کمیاب یا آلومینات مقاومت دمایی بالاتری دارند که تمرکز تحقیقات در زمینه پوشش پره های توربین است. تحقیقات فنی مانند طراحی ترکیب پوشش، طراحی ساختار چند لایه و طراحی لایه پیوند باید برای بهبود مقاومت دمایی پوشش انجام شود. تحقیقات در مورد فناوری آماده سازی پوشش، مانند فرآیند جدید آماده سازی پلاسما - رسوب بخار فیزیکی، یا ترکیبی از فرآیندهای سنتی مانند رسوب الکترونیکی بخار فیزیکی + پاشش پلاسما، به منظور کاهش اثر محافظ پوشش پره های توربین و بهبود عملکرد انجام می شود. عمر، عملکرد عایق حرارتی و قابلیت اطمینان پوشش
