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目前,随着涡轮发动的推重比不断增大,其燃烧室工作温度不断升高,单纯采用高温合金作为热端部件材料已经无法满足更高的温度要求。热障涂层的引入,能很好地应对不断上升的使用温度。但是热障涂层也面临使用寿命的问题,提高热障涂层中粘结层的高温抗氧化性能和粘结性能,是提升使用寿命的关键。通过添加活性元素铂(Pt)、铪(Hf)以及铼(La)等可以改善粘结层上热生长氧化物(TGO)的生长情况。高温下Hf与粘结层的氧化层会发生复杂的交互作用,氧化层中氧化铪的分布状态对氧化层生长行为的影响尚不清楚,特别是在含水气氛环境中Hf/Pt改性粘结层的高温氧化机制仍然不明确。另外,目前常用的含铂涂层是通过热处理以获得铂改性铝化物涂层,对于存在于氧化物中的Hf/Pt对合金氧化行为的影响仍值得研究。本文研究了不同Hf/Pt改性方式:(1)在CoNiCrAl合金涂层中直接掺杂Hf;(2)在NiCoCrAl合金表面的氧化物中添加Hf/Pt改性氧化层两种方式。其中Hf改性CoNiCrAl合金通过在熔炼合金时掺杂活性元素Hf来实现;氧化物中添加Hf/Pt则是利用磁控溅射在样品表面溅射Hf/Pt,随后对样品进行热处理,热处理过程是合金表面预氧化的一个过程,表面的Hf/Pt与生成的氧化铝相互作用,从而影响氧化铝层的生长,而氧化铝层的物相组成也因为表面溅射的活性元素(Hf/Pt)不同而存在差异,溅射的顺序也明显的影响了氧化层缺陷和(氧化层与合金基体)界面的起伏。实验对合金涂层的氧化层表面和断面微观结构、形貌以及成分等进行了系统的分析。主要的研究结果如下:(1)CoNiCrAlHf合金涂层在空气和水蒸气中经过600小时氧化后,氧化层中活性元素氧化物(HfO2)的分布状态出现了明显的差异,水蒸气环境下高温氧化的样品由于活性元素氧化物(HfO2)的分布较为均匀,抗氧化性能及氧化铝层的粘结性能优于在空气中高温氧化的CoNiCrAl合金样品。空气中循环氧化的样品,其氧化层的脱落和缺陷较多。(2)单一溅射Hf/Pt改性NiCoCrAl合金氧化铝层的试验中:未改性NiCoCrAl合金样品在氧化初期就表现出了较差的抗氧化性能,并且氧化层的缺陷出现的最快;NiCo CrAl+Hf合金样品表面由于Hf过掺杂的诱导,生成了大量的尖晶石(NiCr2O4);NiCoCrAl+Pt合金样品氧化层在氧化后期出现了裂纹和脱落。(3)共掺溅射Hf/Pt改性NiCoCrAl合金氧化铝层的试验中:NiCoCrAl+Hf+Pt合金样品表面在经历了72h小时以后,仍然没有出现较为明显的裂纹和孔洞且氧化层较为致密;而NiCoCrAl+Pt+Hf合金样品在氧化72h以后,表面出现了脱落,因为Pt促进了Al的上坡扩散,所以在在脱落区域出现了明显的孔洞。