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热障涂层具有优良的隔热性能，广泛应用于航空发动机热端金属部件的热防护。典型的热障涂层由氧化钇部分稳定氧化锆(YSZ)陶瓷面层和MCrAlY粘结层构成，热障涂层的高温抗氧化性能主要依靠粘结层，而MCrAlY金属粘结层与陶瓷层界面间形成的热生长氧化膜(TGO)是制约热障涂层服役寿命的关键。论文分别采用大气等离子体喷涂(APS)与真空等离子体喷涂(VPS)制备CoNiCrAlY涂层，考核两种工艺制备的涂层抗氧化性能。对真空等离子体喷涂工艺制备的CoNiCrAlY涂层表面分别进行离子注入和磁过滤阴极弧沉积镀铝，考察改性后涂层的氧化行为，初步分析了离子注入以及镀铝对涂层抗氧化性能的影响，获得了如下主要结果:
1、APS与VPS制备的CoNiCrAlY涂层试样经1100℃恒温氧化，二者的氧化动力学曲线在氧化初期均符合抛物线规律，其中VPS制备的涂层抛物线速率常数为0.137mg2/cm4·h，比APS制备的涂层抛物线速率常数0.166mg2/cm4·h低。两种工艺制备的涂层均能对合金基材起到抗氧化保护作用，表面均能形成α-Al2O3保护膜，但VPS涂层表面的α-Al2O3膜更致密、完整，能更有效地阻止氧向涂层内部和基材的深度扩散反应。
2、VPS制备的CoNiCrAlY涂层的氧化过程可分为四个阶段，分别为:(1)Al2O3快速生长，(2)涂层表面Cr2O3的生成以及Al的内氧化，(3)连续Cr2O3和Al2O3膜的形成，(4)尖晶石开始出现最终导致涂层脱落。提高涂层抗氧化性能的关键在于涂层表面提供足够的Al含量以形成连续致密的α-Al2O3膜以及尽快促使Al2O3的生长机制由晶核生长转化为横向成膜生长。
3、Nb离子注入涂层氧化后在表面形成较为致密的Al2O3，外侧富Cr氧化物生成量较少，氧化稳定阶段的持续时间被延长至600h。Nb离子注入后促进了Al2O3膜的生成，提高了涂层的抗氧化性能。Nb离子注入提高涂层抗氧化性能的机理尚不明确，可能因为:(1)Nb离子促进了Al元素的选择性氧化;(2)注入的Nb离子进入了最初生成的Cr2O3;(3)Nb离子注入降低了涂层表面Cr等元素的含量。
4、Al离子注入涂层尽管在氧化初始阶段可以提供足够的Al元素形成Al2O3膜，但在氧化后期，富Cr氧化物在最初形成的Al2O3膜下方生成，伴随较大的体积变化，Al2O3膜被体积变化所产生的应力撕裂，氧化愈发剧烈，生成大量的尖晶石，导致涂层过早失效。
5、镀铝CoNiCrAlY涂层试样经1100℃恒温氧化100h，其氧化动力学曲线符合抛物线规律，抛物线速率常数0.080mg2/cm4·h，低于VPS喷涂态涂层。由于涂层表面Al含量增加，镀铝CoNiCrAlY涂层表面能更早形成致密连续α-Al2O3保护膜，几乎不含(Co，Ni)(Cr,Al)2O4，有效地保护了内部涂层和基材。经镀铝处理能显著提高CoNiCrAlY涂层的高温抗氧化性能。
6、综合比较以上几种涂层的抗氧化性能，磁过滤阴极弧沉积镀铝涂层的抗氧化性能更为优异。