低热导率介质层材料可以用于航空发动机涡轮叶片表面保护层等尖端领域,可缓冲外界热量进入合金基底,从而提高基底材料的耐高温和抗腐蚀等性能。本论文工作主要研究了以下方面:(1)对硅基片表面加工形成沟槽纵横的表面,研究了其表面不同刻蚀比例情况和热导率之间的关系,分析了随着硅片表面刻蚀面积比例的增大热导率会逐渐降低的规律。(2)利用电解阳极氧化法对钛片的表面进行电解处理,使其表面形成具有蜂窝状孔洞结构的氧化薄膜,研究了钛片表面具有多孔氧化结构时其热导率的变化规律。结果表明,当钛片的表面具有多孔结构的氧化膜时,样品的热导率会有明显降低,降低的幅度可达20%左右。(3)对钛片的表面进行刻蚀加工形成深度一定、宽度一定,相隔距离一定的圆环沟道,再在其表面喷涂一层介质层材料,使得能够刚好覆盖圆环沟道,并使得空气能够填充在其中。探索了界面层中具有部分空气时热导率的变化规律,界面层中填充空气能够使热导率降低幅度达60%以上。(4)研究了典型的多孔材料泡沫铜和泡沫镍的热导率性能,分析其热导率的变化规律。研究表明多孔空气结构的热导率可降低3个数量级以上。利用空腔或者空气具有最低热导率的性能,在介质层中或者在介质层与基底界面层中引入空腔结构,具有显著降低其热导率的效果。不同样品介质层空腔含量与其热导率的关系,具有空腔的体积越大,其热导率越低的性能。本文的研究方法和结论,为寻求低热导率介质层材料提供了方向。