复合氧化物屏障

900 °C 抗氧增重降 67%

通过Ta–Nb–B–Si协同合金化重构Cr2O3基氧化物屏障，形成CoMoB/SiO2界面层和近单一Cr2O3层，显著抑制氧传输。

Weilun, Deng · Xiang, Li · Yuanxiang, Wang · 操光辉 · 郑红星

Corrosion Science 2026

参数信息

质量增益

0.26 mg/cm2

氧扩散势垒

3.56 eV

反应指数

15.76

氧化速率常数

6.84 × 10−12 mg^n·cm−2n·h−1

界面错配度

3.43 %

界面错配度

0.42 %

技术优势

增重直降67%

B和Si的加入重构了氧化层，使质量增益从0.81 mg/cm²降至0.26 mg/cm²。

氧扩散势垒翻倍

间隙B原子将氧扩散势垒从1.97 eV提升至3.56 eV，大幅抑制氧传输。

界面扩散被阻断

CoMoB相与基体和Cr₂O₃形成共格/半共格界面，减少相界快速离子传输。

抑制尖晶石生成

CoMoB形成消耗Co，抑制(Co,Ni)Cr₂O₄形核；非晶SiO₂进一步限制缺陷传输。

应用场景

• 高温防护涂层：用于航空发动机等高温部件涂层，显著降低氧化增重，延长服役寿命。
• 抗氧化合金设计：通过Ta–Nb–B–Si协同合金化策略设计抗氧化多主元合金，无需额外涂层。
• 多主元合金应用：为多主元合金在高温氧化环境中的应用提供成分和微观结构优化方案。