目前廣泛用作渦輪發動機葉（yè）片材料的鎳基高溫合金的工作溫度已達到1150°C，接（jiē）近其熔點，進一步提高其使用溫度（dù）十分困難，因此研（yán）發能夠在更高溫度下（xià）使用的新材料，從而提高渦輪發動機進口（kǒu）溫度，進而提（tí）高飛機發（fā）動機性能就成為材（cái）料研究工作的熱（rè）點。在有潛力用於1200°C以上（shàng）高溫條件的難熔金屬基（jī）高溫合（hé）金中，Nb合金特別是Nb-Si基合金由（yóu）於具有密度低、高溫（wēn）強度（dù）高等特點（diǎn），被認為是最有希望代替鎳基高溫合金的新一代（dài）超高溫結構材料（liào）。然而，到（dào）目前為止，Nb-Si基超高溫合金的高溫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大改善，因（yīn）此需要在其表麵製備抗氧化塗層。

矽化物塗（tú）層是Nb-Si基合金表麵應用最廣的高溫抗氧化塗層體（tǐ）係，目前正在研發的矽化物塗層體係有Ti-Cr-Si係，Fe-Cr-Si係，Mo-Si係等。據報道，用（yòng）先滲（shèn）Cr再滲（shèn）Si的兩（liǎng）步法（fǎ）工藝可在Nb-Si基超高溫合金（jīn）表麵製備（bèi）由NbSi2、CrSi2、Cr2Nb相組成的Cr改性（xìng）NbSi2塗層。用（yòng）等離子噴塗技術可在Nb-Si基合金表麵製（zhì）備Mo-Si-Al塗（tú）層，塗層由Mo(Si,Al)2及Mo5(Si,Al)3組（zǔ）成。采用包埋共滲（shèn）法，使（shǐ）用NH4Cl做催化劑（jì），在1350°C下實（shí）現Si-Cr-Y的三元共滲，可以（yǐ）在Nb-Si基（jī）合金表麵製備Si-Cr-Y共滲塗層（céng），塗層主要（yào）由Cr2(Nb,Ti)，(Nb,Ti)5Si3和HfSi2組成，Y元（yuán）素的添加起（qǐ）到了細化塗層的作（zuò）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（huà）物塗（tú）層，經1250°C恒溫氧化100h後的增重為5.42mg/cm2。

我國西北工業大（dà）學近10年（nián）來一直在（zài）開展提高Nb-Si基合（hé）金高溫抗氧化（huà）性能方麵的研（yán）究，開發了Al、Y、Cr、B、Ce、Zr、Ge等單元以及多（duō）元聯合（hé）改性的NbSi2基矽化物塗（tú）層體（tǐ）係，其中多種塗層體係（xì）經1250°C~1350°C恒溫（wēn）氧化100h~200h或1250°C-室溫（wēn）循（xún）環氧化100次（cì）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（xìng）的是采用Si-AL-Y2O3包埋共滲在Nb-Si基合金表麵製（zhì）備的Y，Al二（èr）元聯合（hé）改性矽化物滲層，該滲層具有（yǒu）優異的高（gāo）溫抗氧化能力，經1250°C恒溫氧化100h後（hòu）的增重僅為2.3mg/cm2，經1250°C恒溫氧化200h或1350°C氧化100h後的氧化膜仍致密完整（zhěng）地粘附在滲層（céng）試（shì）樣上。該滲層具有多層複合結構，由外到內依次為（wéi）占（zhàn）滲層大部分的(Nb,X)Si2外層，(Ti,Nb)5Si4中間層及富Al,Cr的內層。

他們的研究表明，滲劑中的（de）Al粉含量決定了（le）所製備滲層中的Al含量，而（ér）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（tiān）加量在一定範圍時，所製備的（de）滲層經1250°C/20h氧化後，表麵氧（yǎng）化膜致密完（wán）整，無剝（bāo）落現象發生（shēng）。此外，研究還發現Al對滲層氧化行（háng）為的改性體現於對氧化膜組（zǔ）織結構的影響，即合適的Al含量（liàng）可促（cù）使在（zài）滲層(Nb,X)Si2外層表（biǎo）麵優先生成SiO2，並形成以（yǐ）SiO2•Al2O3為主的（de）致密氧化膜。

已有（yǒu）的工作表（biǎo）明，采用一步包埋（mái）滲（shèn）法可成（chéng）功製備單（dān）獨滲矽層（céng）、Y改性矽（guī）化（huà）物滲層、Al-Y改性矽化物滲層及其（qí）他（tā）多組元改性矽化物滲層，其中Al-Y改性矽化物滲層具有優秀的高溫抗氧化性