题目：铌硅合金的高温氧化行为及表面热防护涂层的制备

铌硅原位复合材料是在铌硅合金中添加一些过渡金属和难熔金属，如Cr、Hf、Ti、Al等，其组织包括铌固溶体相（Nbss）和金属间化合物相（IMCs）。IMCs包括硅化物和Laves相，均都具有良好的抗高温氧化性能。 Nb-24Ti-16Si-6Al-6Cr-2Hf 合金的微观组织主要由Nbss和Nb5Si3组成，在1100℃、1200℃和1250℃下氧化70h后，其表面氧化形成的产物主要有Nb2O5, Ti2Nb10O29 和 Nb2O5•TiO2 以及少量的 SiO2 、HfO2等，这种混合型的氧化膜与单一的Nb2O5相比抗氧化性能较好，但仍然很不理想。1250℃下的氧化层呈明显的层状结构，外层为Nb-Ti-O氧化物，并有少量的Al和Cr的氧化物分布其中；第二层主要为SiO2，也有少量的其他氧化物。氧化动力学曲线遵循抛物线规律。在各相氧化抛物线常数不变的前提下，铌基多相合金大致遵循独立氧化的规律，氧化增重随第二相（IMCs）含量增加而减少。Nb-Si合金在高温下的内氧化主要发生在相界和铌固溶体中，而硅化物中较少，硅化物对氧的扩散起到一定的阻挡作用。硅化物的颗粒尺寸越小、总的体积分数越大、分布越均匀，越有利于合金表面连续性SiO2的形成。 采用等离子喷涂的方法在Nb-Si合金（Nb-24Ti-16Si-6Al-6Cr-2Hf）表面制备了两种成分配比的Al2O3-AlSiCr复合涂层，涂层主要由Al、Cr、Si固溶体及Al-Si化合物混合组成的。合金表面覆盖涂层后，其高温抗氧化性能大大提高。其中Al、Si、Cr配比为2：2：1时涂层的抗氧化性能更好，1250℃下氧化100h后单位表面积增重为22.01mg/cm2，而AlSiCr配比为7：2：1的涂层在1250℃下氧化100h后单位表面积增重为33.43 mg/cm2。氧化后，两种涂层表面均生成了一层较连续的Al2O3膜。预制的Al2O3扩散障有效地阻止了涂层与基体之间的互扩散。