擴散涂層，是高溫防護涂層的一種，可以應用于航空發(fā)動機熱端部件防護領域。根據新思界產業(yè)研究中心發(fā)布的《2022-2026年擴散涂層行業(yè)深度市場調研及投資策略建議報告》顯示，擴散涂層使用抗氧化元素，例如鋁、鉻、硅等，與金屬/合金基體接觸，在擴散過程中與基體內的元素發(fā)生反應形成金屬間化合物，進入基體表面形成涂層。擴散涂層附著力強，可提高基體的抗氧化性。擴散涂層最常用的抗氧化元素是鋁，一般應用在鎳基、鈷基合金表面，可形成鎳鋁、鈷鋁涂層。
航空發(fā)動機熱端部件主要采用高溫合金為制造材料，高溫合金需要同時滿足穩(wěn)定的高溫力學性能以及優(yōu)良的抗高溫腐蝕性，但一般情況下，這兩種性能高溫合金難以同時達到最優(yōu)化要求，通常情況下，高溫合金主要滿足穩(wěn)定的高溫力學性能要求，抗高溫腐蝕性需要依靠高溫防護涂層來實現。擴散涂層是最早應用于航空發(fā)動機熱端部件的高溫防護涂層，其主要包括兩大類產品，分別是滲鋁涂層（鋁化物涂層）、改性鋁化物涂層（改進型鋁化物涂層）。
滲鋁涂層，鋁作為涂層材料，在鎳基合金、鈷基合金等基體表面熱擴散，在涂層擴散形成過程中，基體元素會進入涂層中參與反應，生成鎳鋁、鈷鋁等金屬間化合物，從而形成涂層，因此滲鋁涂層附著力強，且涂層呈現致密膜結構，抗氧化能力強。滲鋁涂層工藝簡單、性能穩(wěn)定，但耐腐蝕性較差，且脆性較大，使用壽命較短，因此改性鋁化物涂層被研發(fā)問世。
改性鋁化物涂層是在滲鋁涂層的基礎上添加少量的硅、鉻、鉑等元素來改善涂層性能。硅改性鋁化物涂層可提高抗高溫腐蝕性，延長使用壽命，但依然存在脆性較大的缺點；鉻改性鋁化物涂層可顯著提高抗高溫腐蝕性，延長使用壽命，但制備工藝較為復雜，脆性較大的缺點未得到良好改善；鉑改性鋁化物涂層除了提高抗高溫腐蝕性以及延長使用壽命外，還具有優(yōu)良的抗剝落性及功能穩(wěn)定性，在常見的三種改性鋁化物涂層中效果最為明顯，應用比例較高。
新思界行業(yè)分析人士表示，擴散涂層與包覆涂層在航空發(fā)動機熱端部件防護領域應用時間較長，早期歐洲更青睞采用改性鋁化物涂層，美國更青睞采用MCrAlY包覆涂層。目前，擴散涂層在航空發(fā)動機熱端部件中仍有應用，但新型高溫防護涂層不斷問世，例如熱障涂層、環(huán)境障涂層等，特別是隨著飛機輕量化、大推重比發(fā)展，碳化硅陶瓷基復合材料應用比例不斷攀升，新型的環(huán)境障涂層發(fā)展?jié)摿Ω螅瑪U散涂層市場被擠壓。
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