论文摘要：Nb-Si 基合金表面 Mo-Si-B 涂层制备及抗氧化性能研究

Nb-Si基高温合金以其高熔点、低密度和优良的高温强度使其成为最有潜力的先进涡轮发动机的高温结构材料。但Nb-Si基高温合金抗高温氧化性能较差，因而很大程度上限制了它的应用。通常采用在Nb-Si基合金表面涂覆涂层的方法来改善其高温下的抗氧化性能。本文采用两步法在Nb-Si基高温合金上制备Mo-Si-B涂层，研究其高温抗氧化性能。

本文首先借助Thermo-Calc软件从热力学角度分析能否通过改变沉积条件（沉积原料、沉积温度等）实现Nb-Si基合金表面Mo-Si-B三元共渗或Si-B二元共渗。热力学模拟结果表面：无法实现Mo-Si-B三元共渗；在用NaF作活化剂情况下，可以实现Si-B二元共渗。因此，本实验采用两步的方法在Nb-Si基高温合金上制备Mo-Si-B涂层，即首先采用大气等离子喷涂的方法在基体上制备Mo层，再采用包埋渗的方法渗Si、B。所制得的Mo-Si-B涂层分为两层，外层为分布有MoB弥散相的MoSi2层，内层为Mo层。

1250℃/100h 静态氧化实验结果表明，基体试样、Mo-Si-B涂层试样的氧化增重分别为190.8，1.28mg/cm2，说明Mo-Si-B涂层能够显著提高基体的抗高温静态氧化性能。并且Mo-Si-B涂层的氧化动力学曲线遵循抛物线规律，说明Mo-Si-B涂层试样表形成的氧化膜能够有效的阻止试样在高温氧化气氛中的进一步氧化。

Mo-Si-B涂层试样表面形成的氧化膜为一层连续致密的SiO2-B2O3硼硅酸盐玻璃性氧化膜，该氧化膜与涂层有着优异的结合性。涂层中添加少量硼，其氧化生成B2O3能够降低SiO2氧化膜的粘度，使其具有更好的流动性，从而能够加快氧化膜的铺展速度，减少氧气与基体的接触时间，并且可以加快氧化膜填补孔洞和裂缝的速度，进一步提高其抗高温氧化性能。

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