金属间化合物晶体氧化物高温防护涂层

金属间化合物晶体氧化物高温防护涂层中最重要的是超级合金基材上的铝化物涂层.由于与较贵的组分相比铝的化学活动性高，所以铝化物氧化时优先形成晶体Al2O3层.而氧化铝是优良的防护层,因为铝阳离子由铝化物基体穿过Al2O3到表面和氧反应的扩散速度很慢。氧阴离子穿过Al2O3层的输运也是极慢的.结果，氧化物膜始终较薄，从而保持良好的附着力和机械性能。的确，最可能的破坏机理是铝向金属基材内部扩散。只要有铝化物层作为铝的扩散源存在，氧化物A12O3层中的机械缺陷并不是有害的。然而，铝化物层本身的机械缺陷则是造成破坏的一个原因，因为它会让基材裸露出来。-种具有固有自愈能力的特种铝化物型涂层是在难熔金属基材上涂复的锡-铝涂层.这种涂层用熔融锡作流展体，在工作时它能流动以修复可能形成的任何缺陷.另外，它与基材反应形成的铝化物，其选择性氧化的机理则保持不变.

其它的许多晶体氧化物,包括铍、铬、钍和稀土族金属的氧化物,具有可能加以利用的熔点和稳定性。在实验研制过程中,这些涂层系统都曾进行过试验,而出于不同的原因，结果均告失败.形成不同于Al2O3的防护性氧化物的这些涂层系统失败的原因有些是显而易见的。例如，在氧化过程中IV。族(钛、锆、铪)和V。族(铌和钽)的氧化物不能成长为致密层,从而使氧气输运到基材成为可能。富铬的合金和化合物生成Cr2O3层,但进一步氧化,它会形成挥发性的CrO3。铍或铍化物不能形成有用的涂层系列的原因不太清楚。

似乎铍化物和金属基材间体积热膨胀大大失调是造成困难的原因。氧化铍也与水和水蒸汽反应。铍化物涂层的其它缺点是与基材形成低熔共晶体以及铍向基材内的扩散速度高。钴基与镍基晶体氧化物由于金属阳离子穿过氧化皮的扩散太快而不好用。另外,Th和Zr的氧化物显示氧的扩散速度极高，用它们作薄的高温防护涂层是靠不住的.