Si0热膨胀系数与U型硅碳棒材料的热膨胀系数的有较大差异以及Si0:本身在随温度变化时发生晶型转变产生相变体积效应，都会造成热震循环过程中Si0:膜开裂，且裂缝密度大。若SiC表面由于开裂不能形成连续性Si0:膜，裂纹下SiC的表面裸露，当外界气氛中Si0和CO又极其微量时，化学反应等式:4G=4G6+RT1nJ中J值非常小，RT1nJ为负值，且绝对值大于4G6的值，4G小于零。从而在SiC表面裸露处发生反应(4-12)及(4-10和(4-11)。在裂纹处，Si02膜失去了对U型硅碳棒基体材料的保护作用。根据材料物理性能相关知识可以认为由于裂纹造成的应力集中，热循环冲击下裂纹仍然会在同一位置继续扩展、繁衍。对于多孔U型硅碳棒材料，由于材料内部晶界缩颈部氧化导致晶界处体积膨胀，形成很大的应力。由此可以断定，SiC自身抗氧化性能的降低主要是表面Si0:膜开裂造成的。涂层的抗热震性能本实验通过抗热震循环实验观察涂层的抗热震性能。

    如图4.7,4.8所示:莫来石/SiC/A1203/Si未封闭涂层在进行30次抗热震循环后产生较大裂纹，封闭涂层在进行40次抗热震循环后仅产生微裂纹。裂纹沿涂层凹陷处迅速扩展弱化了涂层对基体的保护作用。开裂后，氧在裂纹处的扩散速率成指数级增加，在涂层裂缝周围首先生成一层Si0:膜，该膜因为Si0:相变体积效应短时间内就会产生像图4.7所示的裂纹，造成基体的进一步氧化，长时间的反复，基体将逐渐被氧化腐蚀，该过程示意图可由图4.9近似表示。

    涂层抗热震性能的好坏直接影响基体材料的氧化情况，从莫来石/SiC/A1203/Si封闭涂层氧化增重曲线(见图4.10)可以发现:涂覆涂层的试样初期重量变化相对较大，可能是因为涂层封填层在热冲击初期鼓泡爆皮造成的，这在工业中是常见的。未涂覆涂层的U型硅碳棒材料的氧化增重非常明显，特别是热冲击初期，氧化增重增幅较大，可能是表面Si0:膜开裂造成氧化增重加速，随着抗热震循环次数的增加，氧化增重现象越来明显，但Si0:膜可能局部范围再致密，增重趋势减缓;带有莫来石/SiC/A1203/Si封闭涂层的基体氧化增重明显平缓，在热冲击40次后，基体的氧化增重仅为未涂覆涂层基体氧化增重的1/18。可见，虽然莫来石的体积扩散率和晶界扩散率不是所有U型硅碳棒涂层材料中最小的(见图2.1, 2.2)，莫来石涂层的热膨胀系数与U型硅碳棒的热膨胀系数也有一定的差异，但是一种致密的、抗热冲击不开裂的涂层的抗氧化效果要比易开裂的任何涂层的抗氧化效果优良。