目前廣泛用（yòng）作渦輪發動機（jī）葉片材（cái）料的鎳基高（gāo）溫合金的工作溫度已達到（dào）1150°C，接近其熔點，進一步提（tí）高其使用溫度十分困難，因此研發能夠在更高溫（wēn）度下使用（yòng）的新材料，從而提高渦輪發動機（jī）進口溫度，進而提（tí）高飛機發（fā）動機性能就成為材料（liào）研究（jiū）工作的熱點。在有潛力用於1200°C以上高溫條件的難熔（róng）金屬基（jī）高溫合金中，Nb合金（jīn）特（tè）別是Nb-Si基合金由於具有密度低、高溫強度（dù）高等（děng）特點，被認為是最有希望代替鎳基高溫合金的新（xīn）一代超高（gāo）溫（wēn）結構材料。然而，到（dào）目前為止，Nb-Si基超高溫合金的高溫（wēn）抗氧化性能仍顯不足，且很難通過合金化及製備工藝獲得較（jiào）大改（gǎi）善，因此需要在其表麵製備抗氧化塗層。

矽化物塗層是Nb-Si基合金表（biǎo）麵（miàn）應用最廣（guǎng）的高溫抗氧化塗層體係，目前正在（zài）研發的（de）矽化物塗層體係有Ti-Cr-Si係，Fe-Cr-Si係，Mo-Si係等（děng）。據（jù）報道，用先滲Cr再滲Si的兩步法工藝可在Nb-Si基超高溫（wēn）合金表麵製備由NbSi2、CrSi2、Cr2Nb相（xiàng）組成的Cr改性NbSi2塗層。用等離子噴塗技術可在Nb-Si基合金表麵製備Mo-Si-Al塗層（céng），塗層由Mo(Si,Al)2及Mo5(Si,Al)3組成。采用包埋共滲法，使用NH4Cl做催化劑（jì），在1350°C下實現Si-Cr-Y的三（sān）元共滲，可以在Nb-Si基合金表麵（miàn）製備Si-Cr-Y共滲（shèn）塗層，塗層主要（yào）由Cr2(Nb,Ti)，(Nb,Ti)5Si3和HfSi2組成，Y元素的（de）添加起到（dào）了細化塗層的作用。采用Si-Ge共滲法經1300°C/10h可在Nb-Si基合金表麵製備Ge改性的矽化物塗層，經1250°C恒溫氧化（huà）100h後的（de）增重為5.42mg/cm2。

我國西北工業大學（xué）近10年來一直在開展提高Nb-Si基合金高溫抗（kàng）氧化性能方麵的研究，開發了Al、Y、Cr、B、Ce、Zr、Ge等單元以及多元（yuán）聯合改性的NbSi2基矽化（huà）物（wù）塗層體係，其中多種塗層體係經1250°C~1350°C恒溫（wēn）氧化100h~200h或1250°C-室（shì）溫循環氧化100次後仍對基體合金具有優良（liáng）的保護能力。其中最具有代表性的是采用Si-AL-Y2O3包（bāo）埋共滲在Nb-Si基合（hé）金表麵製備的Y，Al二元聯合改性矽（guī）化物滲層，該滲層具有優異的高溫抗氧化能力，經1250°C恒溫氧化100h後的增重（chóng）僅為2.3mg/cm2，經1250°C恒溫氧化200h或1350°C氧化100h後的氧化膜（mó）仍致密完整（zhěng）地粘（zhān）附在滲層試樣上。該滲層具有多層複合結構，由外到內依次為占滲層（céng）大部分的(Nb,X)Si2外層，(Ti,Nb)5Si4中間層（céng）及富（fù）Al,Cr的內層。

他（tā）們的研（yán）究表明，滲劑中的Al粉含量（liàng）決定了所製備滲層中的（de）Al含量，而後者對滲層的高溫抗氧化能力有顯著影響。滲劑中Al粉的添加量在一定範圍時，所製備的滲層經1250°C/20h氧化後，表麵氧（yǎng）化膜致密完整，無剝落（luò）現象發生。此外（wài），研究（jiū）還發現Al對滲層氧化（huà）行為的改性體現（xiàn）於（yú）對氧化（huà）膜組織結構的影響，即合適（shì）的Al含量可（kě）促使在滲（shèn）層(Nb,X)Si2外層表麵優先生成（chéng）SiO2，並形成以SiO2•Al2O3為主的致密氧化膜（mó）。

已有的工（gōng）作表明，采用一步（bù）包埋滲法可（kě）成功製備（bèi）單獨（dú）滲矽層、Y改性矽化物（wù）滲層、Al-Y改性矽化物滲層及其他多組元改性矽化物滲層（céng），其（qí）中Al-Y改性矽化物滲（shèn）層具有優秀的高溫（wēn）抗氧化性