MoSi₂金属间化合物陶瓷具备优异的高温抗氧化性能,其烧结块体材料被广泛用于高温热电偶,火箭尾部喷管,发热元件等高温工作部件。本文充分利用了MoSi₂优异的高温抗氧化性,将其有效应用在高温防护涂层中,达到了高温富氧环境下保护基体材料的目的。采用团聚喷雾造粒工艺制备适合用于热喷涂的MoSi₂-Al₂O₃复合粉末,同时利用热喷涂工艺在310S合金表面制备MoSi₂-Al₂O₃高温防护涂层。分析了喷涂参数、粉末结构、粉末配比及制备工艺对MoSi₂-Al₂O₃高温防护涂层组织结构、力学性能及高温性能的影响。主要工作成果如下:1.喷涂粉末研究。分别研究了团聚粉末烧结改性、复合粉末中MoSi₂与Al₂O₃配比比对涂层组织结构及高温性能的影响,结果表明:团聚粉末经烧结改性处理后,粉末球型度好,内聚力强,粉末物理性能均有所提升,其喷涂涂层相变倾向小,涂层保留了更多t-MoSi₂相;Al₂O₃的加入有利于提高MoSi₂涂层的韧性,降低氧化倾向,当MoSi₂-Al₂O₃粉末以9:1配比时,涂层组织致密,高温下易于生成完整的SiO₂保护膜,高温抗氧化性好。2.喷涂参数研究。实验中考察了喷涂距离、喷涂H₂流量对涂层组织结构的影响,结果表明:经水中收集的粉末形貌及涂层形貌分析可得,以140mm距离喷涂的涂层组织成分优异;经涂层形貌、相组成及孔隙率分析可得,适当的H₂气流量可以提高涂层中粉末的熔化程度,提高涂层致密度,当H₂流量为15L·min^-1时,制备的MoSi₂-Al₂O₃涂层组织结构最佳。3.喷涂工艺研究。实验中考察了火焰喷涂和等离子喷涂两种喷涂工艺对涂层中粉末熔化程度、相组成分布、涂层力学性能及高温性能的影响。等离子喷涂涂层中粉末熔化程度高,Si,O元素分布均匀,涂层具有良好的层状结构;等离子喷涂涂层结合强度为24.25MPa,较火焰喷涂提高约68%,等离子喷涂涂层涂层表面及截面的显微硬度均高于火焰喷涂涂层;经1200℃高温氧化,火焰喷涂涂层较高的氧化速率造成涂层粉化,进一步氧化过程中涂层出现裂纹并剥落,失去对310S基体的有效保护。等离子喷涂高温下产生的SiO₂对涂层裂纹进行有效填补,阻碍氧原子进一步向涂层内部扩散,涂层氧化速率低且未出现粉化现象,高温抗氧化性能优异。