牟仁德，申造宇，王占考

(北京航空材料研究院 航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室， 北京 100095)



Nb/Nb5Si3微叠层材料及其制备技术

牟仁德，申造宇，王占考

(北京航空材料研究院 航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室， 北京 100095)

Nb/Nb5Si3合金是未来最具潜力的超高温结构材料，实现该材料的结构微叠层化是一种新颖的材料设计思路和制备方法。Nb/Nb5Si3微叠层材料是将Nb和Nb5Si3按一定的层间距及层厚比以ABABAB型交互重叠结构形成的多层材料，其几种典型的制备技术包括热压、等离子喷涂、磁控溅射和电子束物理气相沉积(EB-PVD)。其中EB-PVD是一种最适合工程应用的Nb/Nb5Si3微叠层材料制备方法，结构和功能复合、纳米化叠层、高韧化工艺是EB-PVD技术制备Nb/Nb5Si3微叠层材料的发展方向。

Nb/Nb5Si3；微叠层；电子束物理气相沉积；超高温结构材料

航空航天技术的高度发展，要求发动机具有更高的推重比、工作效率，以及更高的工作温度。目前，对新一代高温结构材料的使用温度要求已达到1600 ℃左右，而传统镍基高温合金由于受其自身熔点(1400 ℃左右)的限制，长期使用温度上限仅为1100 ℃，难以满足未来高性能燃气涡轮发动机的要求，因此，研究超越镍基高温合金的新型高温结构材料已成为目前的迫切需求[1-6]。金属间化合物是一类潜在的、具有优异力学和物理性能的新型材料，它具有一般金属和合金所没有的高比强度、比刚度、比模量以及良好的高温强度、抗蠕变和抗氢脆性能，把它用作未来的超高温材料，具有明显的优越性。……