涂层有很多失效形式，其影响因素主要有：组织结构、相成分以及工作环境等。一般情况下，涂层的失效形式主要有：
（1）热应力失配引起的失效
由于涂层和基体自身性能不同，热膨胀系数相差较大，在热载荷作用下，易产生热应力，在界面交接处形成应力集中，萌生微裂纹，继续工作下去，微裂纹形成宏观裂纹。
（2）界面缺陷和热生长氧化物引起的失效
由于应力的存在，在界面缺陷处易引起裂纹的萌生及扩展，在热生长氧化物内部演变的微裂纹，与缺陷处的裂纹融汇贯通形成网状裂纹。
隙和裂纹等缺陷，采用有限元模拟了纳米Al2O3/TiO2涂层在单向载荷下的应力分布，研究表明：小孔隙对应力分布影响不大，孔隙的角度与距离对对涂层的应力有影响。张红松等用有限元模拟分析了ZrO2涂层在热冲击过程中的热应力分布。王鲁等应用ANSYS有限元对喷涂过程中熔融金属、喷涂粉末与接触面的热相互作用。Chong F L等应用ANSYS有限元软件研究了CuCrZr合金基钨涂层的热应力，研究表明：分层结构能有效的减轻界面应力集中。
沈伟等用数字图像处理技术与有限元相结合的方法，形成了与实际相符的有限元模型，计算了涂层的热导率并与实验结果进行对比。张显程等用有限元法分析了涂层与基体界面上残余应力分布。Michlik P等应用OOF（Objected Oriented Finite element）有限元分析了氧化错陶瓷涂层的裂纹、应力应变、热传导率，对涂层弹性模型进行了预测，评估了涂层的断裂行为。
C. Palaccio Espinosa等利用ABAQUS有限元软件，模拟了Al2O3-13%TiO2涂层在外力作用下残余应力的分布规律，研究表明：网状孔隙显著影响着涂层内部的应力场。Komvopoulos K等采用有限元法在涂层弹性接触情况下，分析了涂层、中间层及基体的应力场合变形区域。Sun Y等应用有限元软件对变厚度TiN涂层与钢球的弹塑性接触进行了模拟，结果表明：基体强度和涂层厚度对塑性变形有显著的影响。Kral E R等采用有限元分析了涂层厚度对承载能力和应力场的影响，探讨了萌生裂纹的情况，研究了加载周期对承载能力、抗拉强度、界面剪切应力的影响。Ahmed I等介绍了热喷涂过程的三维模拟，考虑了载气径向喷射的影响，预测了不同大小粉末颗粒的热能变化。
综上所述，陶瓷涂层的有限元研究己经取得了一定的成就，但是针对在冷却过程中涂层崩裂现象的研究较少。本文在前人研究的基础上，考虑涂层厚度、孔隙、裂纹等因素对涂层冷却过程中残余应力进行了分析，将试验研究与理论研究相互结合，相互验证。
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