钛及钛合金因其优异的综合性能而常被作为高温结构部件,应用于航空、航天和汽车等领域。其中,纯钛和TC4合金是应用最为广泛的钛合金材料,其长时间工作温度可达350℃。近年来,随着钛合金的不断发展,开发低成本和高性能的新型钛合金成为钛合金材料研究的关键课题。本课题组主要通过引入呈网状分布的核壳结构微粒来实现钛合金材料的改性,结构表明其具有优异的力学性能。但是,当合金在高温条件下使用时,其抗氧化性能是制约合金能否长期服役的关键因素。本文首先对比研究基体钛合金和核壳结构钛合金在600℃和700℃下的氧化动力学规律。其次,通过采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能量分散谱仪（EDS）等分析方法研究氧化膜的物相成分、表面形貌、截面结构及元素成分分布。最后,讨论分析核壳结构对钛合金高温氧化行为的影响机理。得出以下结论:1.核壳结构Ti-O合金在600℃和700℃的氧化动力学规律均符合抛物线规律,并且其氧化膜的物相成分与同等氧化条件下纯钛氧化膜的物相成分相同。但是,在600℃下氧化时,核壳结构Ti-O合金的抗高温氧化性能劣于纯Ti,而在700℃下氧化时,规律截然相反。造成这种现象的主要原因是壳层的存在促进了氧离子的内扩散。2.核壳结构TC4-O合金在600℃下氧化时具有良好的抗氧化性能,其氧化动力学规律遵循抛物线规律,氧化膜主要由金红石型TiO₂和Ti₃O组成;而在700℃下氧化时,其氧化动力学规律遵循抛物线-直线规律,氧化膜主要由金红石型TiO₂、Ti₃O和少量的Al₂O₃组成。与TC4合金相比,由于核壳结构的特殊性以及α相和β相的氧化性差异,在600℃下氧化时,核壳结构TC4-O合金的抗高温氧化性能优于TC4合金,而在700℃下氧化时,核壳结构TC4-O合金的抗高温氧化性能却劣于TC4合金。3.核壳结构TC4-N合金在600℃下氧化时,其氧化动力学规律服从抛物线规律,氧化膜主要由金红石型TiO₂和Ti₃O组成;随着温度升高至700℃,其氧化动力学规律逐渐由抛物线规律转变为直线规律,氧化膜主要由金红石型TiO₂、Ti₃O和少量的Al₂O₃组成。对比TC4合金而言,随着氧化时间的增长及氧化温度的升高,核壳结构TC4-N合金的抗高温氧化腐蚀性能更差。