随着航空发动机高推重比的要求,发动机热端部件材料工作时所处的环境越来越严苛。作为航空发动机关键部件之一的叶片,其表面必须制备有防护涂层才能满足服役要求。铂改性铝化物涂层以其制作简单、抗氧化性能好等优点而在航空发动机叶片上获得广泛应用。但实际应用中发现,基体与涂层之间的互扩散严重影响了基体和涂层的使用寿命,因此有必要对互扩散过程进行研究。本文选取不同厚度的N5和IC21镍基单晶高温合金为基体材料,在基体上制备铂改性铝化物（Pt Al、Re Pt Al）涂层,并对带有涂层的样品在1100℃和1150℃下进行静态氧化。通过对制备态样品和静态氧化不同时间的样品进行X射线衍射仪（XRD）分析、扫描电子显微镜（SEM）观察、X射线能谱仪（EDS）分析、电子探针（EPMA）分析和透射电子显微镜（TEM）观察等来研究静态氧化过程基体与涂层间的互扩散行为以及基体厚度对互扩散的影响。主要研究结果如下:（1）涂层样品进行热扩散处理后,基体与涂层之间存在互扩散带（IDZ）。随着氧化时间的增加,互扩散厚度变化较小,难熔金属元素聚集;二次反应区的厚度变厚,硬质相逐渐长大。（2）N5基体/Pt Al涂层样品进行1100℃静态氧化后,发现Pt Al涂层内部首先形成致密的Al₂O₃,而N5合金表面形成致密性不高的尖晶石状氧化物,其自身的抗氧化性不强,涂层设计时可以采用铂改性铝化物涂层达到抗氧化的目的。N5基体与Pt Al涂层之间的互扩散机理:铂铝涂层内部发生的相转变为β-（Ni,Pt）Al→γ′-Ni₃Al;基体中发生的相转变为:γ-Ni/γ′-Ni₃Al→β-（Ni,Pt）Al;扩散过程中基体中Ni元素空位被难熔元素占据,析出TCP相,同时涂层中Al元素从原位置脱离,形成柯肯达尔空洞,上述变化导致体系抗氧化性能下降。（3）IC21基体与Pt Al涂层样品1150℃静态氧化期间,Pt Al涂层经历了β-（Ni,Pt）Al/β-Ni Al→γ′-Ni₃Al的相变,在相变过程中,涂层表面生成Al₂O₃和Ni Al₂O₄,保护性的氧化铝膜因Al元素的消耗不能连续覆盖,Ni Al₂O₄致使涂层表面起皱,脱落。基体厚度为1.0mm时,表面结果最好。体系截面因元素的扩散发生以下变化,灰白色组织的出现与消失,Mo元素的表面逸散导致基体的抗热腐蚀性能下降;互扩散带中白色物相的聚集与向下迁移,SRZ中TCP相的热演化与长大。在各元素中,Ni元素的扩散速度最快,难熔金属元素扩散速度慢。（4）IC21基体与Re Pt Al涂层样品1150℃静态氧化表明,基体厚度为0.6mm时,涂层表面氧化产生的破坏小,截面Re阻扩散带阻止Mo元素向涂层扩散的效果最好,Mo元素在Re带中含量最高为39.47%;基体厚度为1.0mm时,涂层表面剥落现象最严重,基体厚度为1.5mm时,Re阻扩散带中生成了氧化铝,氧化反应进行到75h时,针尖状TCP相长度约为1800nm,宽度约为200 nm,此时基体中的难熔金属形成新相大量析出。涂层表面生成氧化膜的同时消耗了Al元素,涂层内部Al含量下降,相结构改变,涂层表面的相结构由β-Ni Al相逐渐转变为γ’-Ni₃Al相。