在高溫工況下的金屬材料，既要具備足夠的力學性能，又要有良好的化學穩 定性�，F使用最廣泛的材料是髙溫合金，但其在腐蝕性氣體環境中會發生氧化 腐蝕，從而應用受到限制。在高溫合金表面制備耐高溫、抗氧化保護涂層是解決 這個問題的重要途徑。如今，高溫涂層已廣泛應用于抗高溫氧化、熱燃氣沖蝕、 可磨耗密封、耐熔融金屬和爐渣以及熔觸玻璃的侵蝕等領域。

圖（1）KN1000高溫涂層用于煙氣大型閥門

抗高溫氧化涂層一般用于髙于550℃的氧化腐蝕環境中，目前常用的材料 有Fe基合金、Co基合金、Ni基合金，一些氧化物也同樣可以使用。在選擇高溫 涂層材料時，應把應用工況條件、基體、涂層三者作為一個整體考慮，才能獲綜合 性能良好的結果。

1.對耐高溫涂層材料的基本要求

(1)具有足夠高的熔點。涂層材料的熔點越高，可使用的溫度亦越高。

 (2）高溫化學穩定性好。包括不與環境介質發生有害的高溫化學反應；材 料本身在高溫下不會發生分解、升華成有害的晶形轉變。

不同的合金在空氣中由于溫度升高而發生氧化所推薦的使用溫度極限。

(3）具有要求的熱疲勞性。在冷、熱交替的熱疲勞條件下、基體材料和涂層 材料的熱膨脹系數、熱導率等熱物理性能，應有合理的匹配。如果相差太大，則 應采用階梯涂層逐步過渡,否則容易出現涂層剝落。

在髙溫熱循環過程中，基體材料或涂層材料內部發生相變，會發生體積變化 而產生體積應力、導致涂層開裂或剝落。例如，ZrO2晶體，在1010℃時會發生單 斜晶系向立方晶系轉變，伴隨發生有7％的體積變化。因此，用作耐高溫的ZrO2涂層，均采用穩定化處理后的ZrO2。

(4）抗高溫氧化合金，應含有與氧親和力大的合金元素。這類元素，常用的 有鉻、鋁、硅、鈦和釔等，它們與氧具有很強的親和力，生成的氧化物非常致密,化 學性能穩定，且所生成的氧化物的體積大于金屬原子的體積,因而能有效的將金 屬基體包覆起來，能防止進一步氧化。

(5）對高溫合金的顯微組織要求。高溫合金一般選用具有面心立方晶格的 金屬母相，并能被高熔點難熔金屬元素的原子固溶強化；或者，合金元素間發生 反應，能形成與母相具有共晶格結構的y’相，對母相產生析出強化作用；或者， 能形成高熔點的金屬間化合物，對金屬母相起晶界強化和彌散強化的作用。

熱噴涂涂層材料的選擇，除了首先應考慮對其功能要求(如上所述)之外,還 應考慮涂層材料的價格，對熱噴涂工藝的適應性，基體材料的種類及性能、材料 的毒性等因素，綜合權衡起晶界強化和彌散強化的作用。 

2.常見的抗高溫涂層材料 

Metco：45C、45VF、70C、81、81VF、430

PRAXAIR：NiCr-Cr3C2、 CoCrAlTaY+Al2O3

MCrAlY（M為Ni、Co或NiCo）系列抗高溫氧化涂層材料。其中，NiCrAlY 涂層具有優良的高溫抗氧化性能，的抗高溫氧化性能更優異。