单晶高温合金在长时间服役下使用必须采用高温防护涂层以提高其使用性能和寿命。但涂层与基体因组成元素的组分差异在长时间高温服役过程中会与基体发生互扩散,导致基体中难溶元素偏析及有害拓扑密堆相（TCP相）析出。高温合金中的TCP相组成元素一般为显著提高合金高温蠕变及抗疲劳性能的元素W、Mo、Re等,有害TCP相的析出,不仅使得基体中高熔点增强元素贫化还会作为裂纹失稳扩展的通道,最终导致有涂层的高温合金失效,严重影响了单晶高温合金的使用。目前对MCr Al Y涂层与单晶高温合金互扩散机理研究较少,为了阐明高温下涂层与基体间的相互作用以及元素的扩散机理,十分有必要开展相关研究。本文采用LPPS技术制备MCr Al Y涂层,并研究了该涂层的高温氧化性能,随后在此基础上研究了MCr Al Y涂层与两种不同的单晶高温合金的互扩散行为。其主要结果如下:NiCoCrAlY涂层表面完整性较好,主要组成相为γ-Ni/γ’-Ni₃Al相。NiCoCrAlY涂层在经历1100°C高温氧化150 h过后,涂层表面形成了以α-Al₂O₃相为主的致密氧化物生长层（TGO层）,TGO层对单晶基体有良好抗氧化作,此时涂层顶层TGO平均厚度约为3.36μm,300 h后,TGO层厚度约为4.58μm;600 h TGO层厚度已经超过6μm,但TGO中已经有明显的裂纹产生。NiCoCrAlY/N5单晶静态氧化50h后会形成互扩散区（IDZ）,继续氧化至100h及更长时间还形成富集TCP相的二次反应区（SRZ）,TCP相随着氧化时间的延长而逐渐长大。涂层中的Al、Cr、Co等元素从涂层向基体扩散,随氧化时间推移逐步降低;而Ni元素,从基体向涂层扩散使得涂层中的Ni含量逐渐增多。此外,Al、Cr等从涂层向基体扩散,基体中的Ta、Mo、Re、W等由基体向涂层扩散,正是因为各元素向不同方向的迁移,破坏元素的平衡分布,使得原本固溶在基体的高熔点元素的析出倾向增大,造成了TCP相的产生。NiCrAlY涂层/IC21单晶1150°C下静态氧化5 h时出现了互扩散区（IDZ）与二次反应区（SRZ）。此外,静态氧化后产生了两种不同取向的析出相分别为针叶状与竹叶状,析出相成分均包含Re、Mo、Cr、Ni且成分相近。根据晶面间距计算结果表明该相为μ-TCP相。