为提高钛合金的高温抗氧化性能, 采用激光熔覆原位自生技术, 在TC4钛合金表面自行设计并制备了原子百分比为Ti∶Al∶Si=41∶41∶18和Ti∶Al∶Si=35∶35∶30的两种涂层。通过XRD、OM、SEM表征了涂层的微观组织和物相组成; 借助管式电阻炉测试了涂层和基体试样在800 ℃×24 h×5次循环氧化条件下的高温抗氧化性能; 结合氧化增重和氧化动力学曲线分析了涂层的高温抗氧化机理。结果表明, 涂层主要由Ti5Si3、Ti7Al5Si12、Ti3Al、TiAl和TiAl3等物相组成。涂层中没有出现一般激光熔覆所产生的外延生长柱状晶组织, 全部为细小等轴晶。在800 ℃×24 h×5次循环氧化条件下, TC4基材单位面积的氧化增重约为35.1 mg·cm-2, 涂层的约为2.8 mg·cm-2和3.3 mg·cm-2。两种涂层的高温抗氧化性能较钛合金基材分别提高了12.5倍和10.6倍。激光熔覆原位自生Ti-Al-Si复合涂层能明显改善TC4钛合金的高温抗氧化性能。涂层抗氧化性改善的机理, 一方面是表面生成了连续致密的TiO2、Al2O3、SiO2氧化层, 阻碍了氧扩散; 另一方面是提高了氧化层的黏附性, 使氧化层不易从涂层表面剥落, 对涂层未氧化部分起到了很好的保护作用。

为了提高材料表面的耐磨性和高温抗氧化性，在Q235钢表面激光熔覆制备了MoFeCrTiWSi_xAl_y(x=0或1且y=0 或1)高熵合金(HEA)涂层，采用X 射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和磨损试验机研究了Si、Al对涂层的组织、相结构、耐磨性及高温抗氧化性能的影响。结果表明,激光熔覆MoFeCrTiWSi_xAl_y高熵合金涂层的主体相均为BCC 相，Si、Al的添加均使BCC 相的晶格常数减小。当x=0，y=1时，涂层由单一的BCC 相组成，组织为细小的树枝晶，但耐磨性较低；当x=1且y=0或1时，涂层中出现少量的金属间化合物，提高了涂层的耐磨性。MoFeCrTiWSi_xAl_y系高熵合金涂层在800℃时的高温抗氧化性能较高，添加Si、Al可进一步提高涂层的高温抗氧化性。

为了改善Ti6Al4V 合金的摩擦学和高温抗氧化性能，预置NiCr/Cr3C2-Al-Si复合粉末，采用激光熔覆技术在钛合金表面制备复合涂层。表征了涂层的显微组织结构，测试了涂层的摩擦学和高温氧化性能，并分析了相关机理。结果表明：涂层由TiC、Ti5Si3 和Cr3Si 增强相及γ-Ni/Al8Cr5 基体组成，平均显微硬度为750 HV0.5，约为Ti6Al4V(360 HV0.5)合金的2 倍。室温(25 ℃)下，由于涂层的高硬度可有效抵抗塑性变形，涂层表现出较好的耐磨性能；高温(600 ℃)下，钛合金表面生成氧化膜，呈现自润滑效果，而涂层表面产生裂纹，耐磨性能轻微降低。恒温(800 ℃)氧化32 h 后，钛合金表面发生严重氧化腐蚀，而涂层表面生成致密的Al2O3、NiO 和Cr2O3 混合氧化物，有效阻止了氧原子的扩散，高温抗氧化性能约为钛合金基体的8.4倍。

常规法制备的MCrAlY 涂层具有等轴晶形态、微气孔与裂纹等问题，其抗高温氧化性能有待提高。基于此，国内外研究者提出了许多提高MCrAlY 涂层抗高温氧化性能的方法。综述了这些方法，指出其存在的主要问题，并提出了激光－感应复合熔覆球磨诱导柱晶MCrAlY 涂层新方法，即将NiCr 粉(或NiCr 粉、Co 粉)、Al 粉与Y₂O₃粉在高能球磨机内进行机械合金化处理，获得由γ-Ni/γ′-Ni₃Al 组成、形貌呈多角状以及内部存在大量缺陷的球磨MCrAlY 粉末，然后感应预热高温合金基材的同时快速激光熔覆。该方法不仅获得了无裂纹的MCrAlY 涂层，而且诱使MCrAlY涂层呈柱状晶生长，使其抗高温氧化性能大大提高。

为了提高材料表面的耐磨性和高温抗氧化性，利用激光熔覆技术在Q235钢表面制备了MoFeCrTiW高熵合金涂层，并采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和磨损试验机等研究了Si，Al添加对高熵合金涂层组织、相结构、耐磨性和高温抗氧化性能的影响。结果表明：激光熔覆MoFeCrTiW高熵合金涂层组织为等轴晶，单独添加等物质的量的Si或Al时，涂层分别为共晶组织或树枝晶，同时添加等物质的量的Si和Al时，涂层组织为细小的等轴晶。各高熵合金涂层的主体相均为BCC相，随着Si,Al的添加，BCC相的晶格常数减小。添加等物质的量的Al有助于抑制涂层中金属间化合物的形成，使涂层耐磨性降低；添加等物质的量的Si则会形成含Si的金属间化合物和一些未知相，提高涂层耐磨性。激光熔覆MoFeCrTiW高熵合金涂层在800 ℃的抗氧化性较高，Si、Al的添加可使涂层的高温抗氧化性进一步提高。

选用Ni基自熔性合金粉末添加一定量的Al和Ti元素混合粉末, 采用激光燃烧合成技术在双相(α＋β)钛合金TC4合金表面制备了Al8Cr5/NiAlTi复合涂层。借助扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了复合涂层的截面显微组织结构, 运用显微硬度计和空气电阻炉分别测试了涂层截面的显微硬度分布和不同温度下复合涂层的高温抗氧化性能。结果表明, 复合涂层主要由NiAlTi(Ni0.35Al0.30Ti0.35)基体相和Al8Cr5针状增强相组成。涂层截面平均显微硬度值为777 HV0.2, 约为TC4钛合金基材的3.1 倍(250 HV0.2); 复合涂层相对耐氧化性测试结果表明, Al8Cr5/NiAlTi复合涂层在600 ℃和800 ℃下的相对耐氧化性值均明显高于TC4基材试样, 分别约为TC4基材的3.75倍和4.30 倍。

采用大功率连续横流CO2激光对化学复合镀NiAl/纳米Al2O3复合镀层进行激光熔凝处理，并对熔凝层的抗高温氧化性能进行研究。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）等分别对高温氧化前后的表面形貌、物相组织和元素组成进行表征分析。与复合镀层和基体试样相比，激光熔凝后表面抗高温氧化性能明显提高，这一方面与激光熔凝镀层中的金属间化合物NiAl2O4、Ni0.77AlFe0.23在800 ℃时具有良好的抗高温氧化性有关，另一方面是由于激光熔凝后镀层表面形成了连续致密的氧化膜。

分别以高纯N2和高纯Ar为保护气体，在TC4钛合金基材表面激光原位合成了TiN/钛基复合涂层。运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和显微硬度计对复合涂层的微观结构和力学性能进行了分析，通过空气电阻炉初步测试了复合涂层的相对高温耐氧化性。结果表明，Ar气氛下原位合成的复合涂层含有较多未完全反应的Ti相，组织均匀性较差，涂层截面显微硬度分布不均；而N2气氛下的原位合成反应比较充分，原位合成复合涂层主要由TiN和Ti3Al两相组成，涂层组织均匀致密，含较多高硬度TiN相，显微硬度自基体至涂层过渡平缓，且平均显微硬度较Ar气氛下复合涂层高约40.7%，600 ℃和800 ℃的相对耐氧化性值分别是TC4基体钛合金的6.83倍和1.94倍，较Ar气氛下的复合涂层提高约17.96%和19.75%。

利用预涂NiCr-Si复合粉末对TiAl合金进行激光熔覆处理,分析了原始TiAl合金和激光熔覆复合材料涂层的耐磨性能和高温抗氧化性能,讨论了磨损和高温抗氧化机理及其与预涂合金粉末成分的关系。结果表明,涂层的滑动磨损和耐磨性能有提高,但当耐磨相体积分数过高时,由于涂层脆性增大,其耐磨性呈下降趋势;涂层在1000 ℃恒温氧化条件下均具有较好的抗氧化性能,氧化层结构较连续致密,主要由α-Al2O3,TiO2和SiO2组成。预涂NiCr-40%Si混合合金粉末的激光熔覆复合材料涂层具有更好的耐磨性和高温抗氧化性能。