目前廣泛用作渦輪發動機葉片材料的鎳基高溫合金的工作溫度已達到1150°C，接近其熔點，進一步提高其使用溫度十分困難，因此研發能夠在更高溫度下使用的新材料，從而提高渦輪發動機進口溫度，進而提高飛機發動機性能就成為材料研究工作的熱點。在有潛力用于1200°C以上高溫條件的難熔金屬基高溫合金中，Nb合金特別是Nb-Si基合金由于具有密度低、高溫強度高等特點，被認為是最有希望代替鎳基高溫合金的新一代超高溫結構材料。然而，到目前為止，Nb-Si基超高溫合金的高溫抗氧化性能仍顯不足，且很難通過合金化及制備工藝獲得較大改善，因此需要在其表面制備抗氧化涂層。

　　硅化物涂層是Nb-Si基合金表面應用最廣的高溫抗氧化涂層體系，目前正在研發的硅化物涂層體系有Ti-Cr-Si系，Fe-Cr-Si系，Mo-Si系等。據報道，用先滲Cr再滲Si的兩步法工藝可在Nb-Si基超高溫合金表面制備由NbSi2、CrSi2、Cr2Nb相組成的Cr改性NbSi2涂層。用等離子噴涂技術可在Nb-Si基合金表面制備Mo-Si-Al涂層，涂層由Mo(Si,Al)2及Mo5(Si,Al)3組成。采用包埋共滲法，使用NH4Cl做催化劑，在1350°C下實現Si-Cr-Y的三元共滲，可以在Nb-Si基合金表面制備Si-Cr-Y共滲涂層，涂層主要由Cr2(Nb,Ti)，(Nb,Ti)5Si3和HfSi2組成，Y元素的添加起到了細化涂層的作用。采用Si-Ge共滲法經1300°C/10h可在Nb-Si基合金表面制備Ge改性的硅化物涂層，經1250°C恒溫氧化100h后的增重為5.42mg/cm2。

　　我國西北工業大學近10年來一直在開展提高Nb-Si基合金高溫抗氧化性能方面的研究，開發了Al、Y、Cr、B、Ce、Zr、Ge等單元以及多元聯合改性的NbSi2基硅化物涂層體系，其中多種涂層體系經1250°C~1350°C恒溫氧化100h~200h或1250°C-室溫循環氧化100次后仍對基體合金具有優良的保護能力。其中最具有代表性的是采用Si-AL-Y2O3包埋共滲在Nb-Si基合金表面制備的Y，Al二元聯合改性硅化物滲層，該滲層具有優異的高溫抗氧化能力，經1250°C恒溫氧化100h后的增重僅為2.3mg/cm2，經1250°C恒溫氧化200h或1350°C氧化100h后的氧化膜仍致密完整地粘附在滲層試樣上。該滲層具有多層復合結構，由外到內依次為占滲層大部分的(Nb,X)Si2外層，(Ti,Nb)5Si4中間層及富Al,Cr的內層。

　　他們的研究表明，滲劑中的Al粉含量決定了所制備滲層中的Al含量，而后者對滲層的高溫抗氧化能力有顯著影響。滲劑中Al粉的添加量在一定范圍時，所制備的滲層經1250°C/20h氧化后，表面氧化膜致密完整，無剝落現象發生。此外，研究還發現Al對滲層氧化行為的改性體現于對氧化膜組織結構的影響，即合適的Al含量可促使在滲層(Nb,X)Si2外層表面優先生成SiO2，并形成以SiO2.Al2O3為主的致密氧化膜。

　　已有的工作表明，采用一步包埋滲法可成功制備單獨滲硅層、Y改性硅化物滲層、Al-Y改性硅化物滲層及其他多組元改性硅化物滲層，其中Al-Y改性硅化物滲層具有優秀的高溫抗氧化性能。