高温防护涂层广泛的用于航空发动机和燃气轮机的叶片以及其他热端部件的防护,在实际服役过程中高温防护涂层通常需要兼顾两个方面的性能:一是须具有良好的抗高温氧化和热腐蚀性能,二是尽量避免涂层与基体的相互作用,如互扩散。通过改善上述两方面的性能,以提高涂层的长期使役寿命一直是研究者的重要目标。　　本论文工作采用电镀及电弧离子镀工艺分别制备了普通MCrAlY涂层(后面简称C1)、MCrAlY梯度复合涂层(后面简称C2)和含扩散阻挡层体系的MCrAlY复合涂层(后面简称C3)。对扩散阻挡层的制备工艺参数进行了优化。分析了3种涂层的组织结构,对比研究了3种涂层在静态空气下1000和1100℃的恒温氧化行为以及在900℃下Na2SO4+K2SO4和Na2SO4+NaCl两种混合盐体系中的热腐蚀性能。主要研究内容结论如下:　　(一)扩散阻挡层的制备及工艺参数优化　　采用电镀工艺制备了连续、致密的、亚微米级的Ni-Re镀层,发现在弱碱性镀液中,阴极电镀的电流效率较高,达到70％左右;镀层含有的Ni和Re原子比接近1:1;较低的阴极电流密度、湿喷砂+电解腐蚀的表面预处理工艺可以获得高质量的 Ni-Re镀层,且膜/基结合力显著提高。　　(二)三种涂层的组织结构　　C1涂层为单层结构,主要由γ′/γ相和少量的β-(Ni, Co)Al相组成。退火态的C2涂层具有双层结构:外部富Al(以β-NiAl相为主,并含有少量的Cr3Si或α-Cr相),内部富Cr(β-NiAl、γ′/γ和α-Cr等的混合相)。C3涂层则具有三层结构:外部以Al和Cr成分呈梯度分布构成梯度复合涂层(与C2类似)、涂层与基体界面处以α-Cr相为主形成扩散阻挡层。　　(三)三种涂层的高温氧化性能　　1000℃条件下C1涂层表面形成的是α-Al2O3,同时涂层中的β-(Ni, Co)Al基本消失;而C2和C3两种复合涂层仍具有较多的β-(Ni, Co)Al相;在1100℃条件下,C1涂层退化较为严重,而C2和C3涂层较多的β-(Ni, Co)Al相,促使在剥落区形成再修复区。其中C3涂层的Cr基扩散阻挡层在较长时间内显著地抑制Al内扩散,较C2涂层具有更为优异的抗高温氧化性能。　　(四)三种涂层的热腐蚀性能　　腐蚀动力学曲线和结构分析表明,C3涂层的热腐蚀性能最好,C2涂层次之,C1涂层最差。在 Na2SO4+K2SO4体系下,C1涂层表面非保护性的混合氧化膜造成涂层在热腐蚀期间的内硫化和内氧化,加速涂层的退化。C2和 C3涂层都含有外部的富Al层,为长期热腐蚀时单一、致密、连续的α-Al2O3膜的形成和再修复提供了条件。对Na2SO4+NaCl体系中,C1涂层表面氧化膜以下有内生的α-Al2O3形成,并向内延伸钉扎在涂层内部,造成涂层的快速退化。C2和C3涂层表面均为连续的α-Al2O3膜,动力学曲线表现为长期处于稳定阶段;外部富 Al层在 Cl2作用下会产生大量均匀分布的熔化孔洞,在长期热腐蚀时这些孔洞位置会形成内氧化物,进而加速涂层的退化。