第十五届全国表面工程青年学术会议

通过磁控溅射制备了(TiCrZrNb)(AlSi)涂层，研究在900-1200 ℃蒸气环境下的氧化行为。在涂层/基体界面，Al元素的引入促使形成非晶内氧化层，Si元素向基体扩散生成ZrSi扩散层，增强界面化学粘附力，有效缓解涂层开裂和起皮现象。然而，过量Al会加剧界面扩散，消耗涂层中的Si，导致结构不稳定，抗氧化性下降。表面氧化过程中，初期Al与Cr上坡扩散生成致密氧化层，Kirkendall效应引发涂层内部纳米空洞。进入稳定氧化阶段，氧向内扩散优先，促进Zr与Al的内氧化，空洞被氧化物填充，提升结构致密性。氧化铝首先在空洞周围析出形成偏析位点，诱导氧化锆沉积。随后，Cr在高氧分压区迁移并在氧化铝氧化锆周围形成一圈氧化铬，三种氧化物构建核壳结构，协同释放应力，提高韧性并阻止裂纹扩展。最终，多层结构——表面氧化层、残余涂层、非晶内氧化层与ZrSi扩散层协同作用，有效抑制氧向基体扩散，保护锆合金基材不被氧化。

高熵合金,氧化,耐事故涂层,锆合金包壳