3.1、纳米晶涂层的结构特征
目前纳米晶涂层基本都采用溅射离子镀方 法制备。铸态镍基高温合金主要由γ （Ni固溶 体)、 γ/[Ni3 （Al,Ti)]和碳化物相组成,晶粒尺寸 在毫米数量级。用溅射法制备的纳米晶涂层的 成分与铸态合金基本相同,但显微组织却有很 大的差别:(1)溅射层的晶粒直径20~100nm,属于 纳米晶范畴;(2)溅射纳米晶层中只有γ相,为匀相 组织,是一种含铝过饱和的固溶体;(3)溅射法沉 积的组织为垂直于表面的柱状结构,为氧化时 铝的快速扩散提供了通道。
2.3、第二代涂层—多元铝化物涂层
• Pt-Al涂层有向内生长的两相涂层PtAl2+（Ni，Pt）Al和 向外生长的单相涂层（Ni，Pt）Al两种。两相涂层目前在 西方航空工业上大量使用，作为高于涡轮叶片和导向叶片 的标准扩散涂层，它的高温抗氧化能力比其他铝化物涂层 提高2~5倍，主要原因是PtAl2相伸入到氧化膜中增加Al2O3 膜的附着力。近年来发现两相涂层也有一些缺点：两相涂 层都是亚稳的；对热抗机械疲劳裂纹敏感；在循环氧化时 涂层起皱；硬而脆易剥落。用向外生长的单相涂层（CVD 法）可以克服这些缺点。 • 钴基高温合金常采用Co-Al涂层。涂层原始结构一般分 为两层，外层为固溶了大量Ni的β-CoAl相，是涂层的主体， 约20um；内层是扩散层，为富Cr、W等的M23C6相连续薄 层。
1.3、应用： 在航空发动机中，高温合金主要用于四大热端部件：导向 器、涡轮叶片、涡轮盘和燃烧室；除航空发动机外，高温合金 还是火箭发动机及燃气轮不见的不可替代的材料。
二、高温合金的防护
高温合金零件不仅承受的温度高，氧化、腐蚀 气氛严峻和表面抗氧化元素不断贫乏的考验，而且 还要经受冷热疲劳、冲刷、磨蚀等多种因素作用。 因此，只靠正常高温合金中抗氧化元素通过选择性 氧化形成的防护性氧化膜，不足以抵抗工作环境的 高温氧化和高温热腐蚀。工业生产的高温合金几乎 都不能满足长期使用对抗氧化和抗热腐蚀的实际要 求。 目前，先进航空发动机和燃气轮机的涡轮叶片 和导向叶片几乎都采用防护涂层。而且随着发动机 性能的提高，进口温度愈来愈高，对防护涂层的防 护性能要求越来越高。不仅要求涂层具有优异的抗 高温腐蚀性能，而且还希望具有隔热效果。
