胡国林 姚草根 贾中华 何开民 陈道勇 孙彦波 闫旭波

（航天材料及工艺研究所，北京 100076）

文 摘 针对新型低密度Nb−Ti 合金抗氧化性能需求，开展了Si−Cr−Ti 系抗氧化涂层研究，重点分析了所制备涂层抗氧化性能和微观组织在氧化前后的变化。结果表明，1 200 ℃下涂层寿命大于10 h，涂层抗热震性能良好；涂层与基体之间形成一层扩散层，保证了涂层的结合强度；在高温大气环境下，涂层表面生成一种隔绝氧气填补涂层表面空隙的玻璃质SiO2层，因而具有良好的抗氧化性能。

0 引言

目前为满足高性能航空航天飞行器高温部件重要材料的减重需求，我国研制出一种具有密度小、强度高、韧性好、易焊接等优点的新型铌钛合金，其密度约为6.9 g/cm3，与密度为8.9 g/cm3铌铪、铌钨合金部件相比，铌钛合金部件的质量可减少22%，同时利用其较高比强度，可以减小部件壁厚，则部件质量减少更多。与其他铌合金一样，较弱的抗氧化性能是工程化应用的瓶颈［1−2］，该新型铌钛合金在1 100～1 300 ℃范围内作为结构材料其抗氧化能力仍然不足，对于高负荷部件或需要在高温下长期工作的部件来说，需要增加防护涂层来提高其材料抗氧化性。

铌合金高温抗氧化涂层研制始于20世纪50年代美国用料浆烧结法制备铝化物涂层体系，此后美国采用真空料浆烧结法制备了具有制备工艺简单、高温抗氧化及自修复功能优异的硅化物涂层R512A（Si−20Cr−5Ti）和R512E（Si−20Cr−20Fe）涂层［3−7］。我国从70年代中期开始了类似的铌合金抗氧化涂层的研制，经长时间的探索和应用研究，已形成了以Si−Cr−Ti/Fe、Si−Nb/Si−Mo 等系列硅化物、铝化物涂层等改性硅化物为主体的涂层体系，该涂层广泛应用于卫星姿控、控轨及制动发动机，弹头分导发动机推力室等。……