为了保护材料并延长材料在高温环境下的使用寿命，我们需要在合金上涂装性能优异的涂层，主要分为两层，一层是合金涂层，这种涂层的核心是在工件表面形成薄的氧化物鳞片层，以限制氧气和腐蚀盐进入基材合金。另一层是热障涂层，其功能是降低工件温度，从而增加使用寿命。如下图：

合金涂层

涂装工艺

用于制备保护涂层的涂装工艺有很多。这些工艺的选择取决于被涂工件的设计和应用。图1列出了一些可以达到典型涂层厚度的工艺。在涂装之前，先通过喷砂、超声波清洗和烘烤等方法对工件表面进行处理，然后根据涂层的设计要求，使用特定的工艺，来制备满足要求的涂层。举例如下：

一、扩散涂层常用的工艺有浆液镀铝、脉冲铝化、化学蒸气沉积等

二、物理气相沉积的覆盖涂装工艺包括溅射、磁控溅射、射频溅射、离子镀、电子束物理气相沉积等各种工艺。

涂料和涂层材料的力学性能

涂层和涂装工艺除了影响涂装工件对高温环境耐受性外，还对工件的力学性能有影响，主要有以下三方面：

一、韧性到脆性转变温度-DBTT

扩散涂层和覆盖涂层在DBTT（在高温下使用的材料在低温下具有脆性，并随着温度的升高而变得越来越有韧性。材料从韧性到脆性行为的转变温度被称为DBTT。）以下均表现出低延展性，而在该温度以上，延展性迅速增加。涂装工艺、涂层相分布、组成、热处理历史和微观结构是影响DBTT的一些因素。如某些涂层在低温下表现出高的抗拉强度，并在某些情况下超过了许多超级合金。然而，与超级合金不同的是，抗拉强度在转变温度之上迅速下降。并伴随延展性迅速增加。

二、涂层对基材的蠕变性能的影响

一般情况下，涂层对基材的蠕变性能没有显著影响，特殊情况下会通过以下因素产生影响：

（1）在涂层固化过程中和之后的热处理。（2）与涂装过程相关的残余内应力，涂层与基材之间的热膨胀和弹性模量不匹配。

（3）基材合金元素扩散到涂层，涂层元素扩散到基材。

（4）涂层的开裂。在所有这些因素中，与涂层工艺相关的热处理的影响最大；其余的因素只有边缘影响，而且只对基材的表面薄层有影响。

三、对热疲劳的影响

热疲劳数据的总体趋势表明，对于传统的铸型多晶超合金，涂层通过防止晶界氧化来提高疲劳寿命。而对于单晶合金，由于单晶没有晶界，而且通常比多晶更抗氧化，涂层由于容易开裂而降低热疲劳寿命。

综上，在全方位地考虑涂层及涂装工艺对耐性和力学性能的影响后，通过设计合理的涂层组成和选择适合的涂装工艺可以制备出满足应用要求的耐高温涂层。