游川川，肖华强，任丽蓉，赵欣鑫

(贵州大学 机械工程学院，贵阳 550025)

引 言

钛合金由于其优异的综合性能，如高比强度、优异的耐腐蚀性和良好的抗疲劳性能，被广泛应用于机械、电子、冶金、石化、航空航天等各个领域，是一种重要的结构材料[1-4]。但是钛合金抗高温氧化、耐磨损性能较差，通过表面技术制备各类陶瓷涂层成为提高钛合金抗高温氧化和耐磨损性能的重要手段[5-7]。近10年发展起来的MAX相(通式为Mn+1AXn，其中n为1,2或3，M为早期过渡金属，A为Ⅲ或Ⅳ族元素，X为C或N)材料因具有特殊的纳米层状结构和成键类型，不仅具备金属材料优异的导电导热、可机械加工、抗热震性和损伤容限高等性能，同时也兼具陶瓷材料的高弹性模量和优异的高温、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损等性能；其独特的层状结构和电子态密度分布能够提供多种能量吸收机制，是具有极大应用潜力的防护涂层材料[8-9]。近几年，国内外研究者先后在钛基、锆基及镍基合金基体上合成了Ti2AlC,Cr2AlC,Ti2AlN及V2AlC等211相，有少量的研究是针对Ti3SiC2和Ti3AlC2等312相[10-13]。研究结果表明，MAX相及其复合涂层在抗氧化、耐腐蚀、减摩耐磨、载流耐磨、高温磨蚀甚至抗辐射等复杂、极端服役条件显示出优异的使用性能，有望在航空发动机、燃气涡轮发动机、海工装备传动系统及新一代反应堆核燃料包壳等核心部件上实现应用[14-16]。

目前，在MAX相及其复合涂层的制备方面，一般采用各类复合磁控溅射工艺制备薄涂层，而采用喷涂工艺制备厚涂层。采用溅射方法制备的MAX相涂层通常面临功能尺寸及基体选择等问题，而采用冷、热喷涂技术制备的MAX相涂层则分别需要解决致密度及热分解的问题[17-20]。……