NbSi2/HfC-HfO2多层保护涂层

1200°C氧化速率降半

在铌合金表面构建的火山状多层涂层，凭借HfC耗氧相与HfSiO4-HfO2-SiO2骨架的协同作用，实现了远优于NbSi2涂层的抗高温氧化与抗烧蚀性能。

Ye, Zhiyun · 邹永纯 · 王树奇 · 陈国良 · Wang, Zhao · 文磊 · Zhang, Guangxi · Lina, Zhao · Wang, Yaming · 周玉

Corrosion Science 2024

参数信息

氧化质量增加

6.38 mg/cm²

氧化速率

0.367 mg² cm⁻⁴ h⁻¹

质量烧蚀率

-0.106 mg/s

线性烧蚀率

-0.333 μm/s

技术优势

氧化增重降低54%

在1200°C等温氧化100小时后，质量增加仅为6.38 mg/cm²，而NbSi₂涂层为13.8 mg/cm²，因为多层涂层中的HfC相优先消耗氧，减缓了基体氧化。

烧蚀率显著更低

氧乙炔烧蚀下，质量烧蚀率-0.106 mg/s，线性烧蚀率-0.333 μm/s，优于NbSi₂和NbSi₂/Nb₂O₅-SiO₂涂层，因为氧化皮由HfSiO₄-HfO₂-SiO₂骨架稳定。

应用场景

• 高温合金防护：显著降低氧化增重，延长合金在高温氧化环境中的寿命。
• 热端部件涂层：高抗烧蚀性有助于保护发动机热端部件免受燃气冲刷。
• 超高温陶瓷涂层：通过HfC耗氧相提升氧化稳定性，适用于超高温环境。
• 机械工程表面防护：提供一体化抗氧化与抗烧蚀表面防护解决方案。