在极端高温与恶劣环境的双重考验下，钽钨合金凭借其卓越的熔点、高温强度、耐磨性和抗蠕变性，在航空航天领域独领风骚，成为火箭发动机和喷嘴等关键部件的优选材料。然而，这一“超级合金”在面临400℃以上大气氧化时，却显得力不从心，氧化导致的性能衰退成为其广泛应用的较大桎梏。
为突破这一瓶颈，南昌大学与华东理工大学的研究团队携手并进，通过创新的浆料反应烧结与卤化物活化包埋胶结（HAPC）技术，在Ta-10W合金表面精心构筑了一层坚不可摧的复合涂层。这不仅仅是一层简单的保护膜，更是钽钨合金在高温世界中勇往直前的“铠甲”。
该复合涂层由TaSi2-WSi2内层和ZrB2-MoSi2-ZrSi2外层精妙组合而成，内外层之间实现了无缝衔接与功能互补。在烧结过程中，外涂层的Si元素巧妙渗透至基体，原位生成了强韧的内层，既增强了涂层与基体的结合力，又赋予了其独特的抗氧化特性。而外层则以其独特的化学成分，构筑起一道坚实的防线，抵御着高温与氧化的双重侵袭。
钽钨合金喷嘴图片
研究表明：在1500℃的高温下，经过6小时的等温氧化试验，涂层样品的质量增加仅为9.351mg/cm2，远低于未涂层合金的氧化速率。更令人瞩目的是，其表面形成了一层厚达166.9μm的致密SiO2氧化皮，这层“自愈”式的保护膜如同天然的盾牌，有效阻断了氧气对基材的进一步侵蚀。
此外，该复合涂层还展现出了惊人的抗热冲击能力，能够承受从室温至1500℃间高达300多次的热冲击循环而保持完好，这在高温材料领域无疑是一项重大突破。其优异的抗氧化性和抗热震性，不仅归功于各层之间良好的热兼容性，更离不开那层致密且自我修复的SiO2氧化皮，它如同一道坚不可摧的防线，守护着钽钨合金在高温环境中的安全与稳定。
该研究成果已以“Enhancing high-temperature oxidation resistance of tantalum-tungsten alloy with composite coatin”为题发表在《Journal of Alloys and Compounds》上。
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