Πρόοδος της έρευνας και της εξέλιξης των μεγάλων αεριθμίων καυστήρων και των θερμοπροστατικών καλύψεών τους (2)

Θερμική φραγματική κάλυψη

Υπόβαθρο έρευνας των θερμικών φραγματικών κάλυψεων

Αφού επιτυχώς αναπτύχθηκε ο πρώτος αεριού πυρήνα στο 1920, ο αεριού πυρήνας έχει πάντα διαδραματίζει κεντρικό ρόλο στον τομέα της παραγωγής ηλεκτρισμού και κινητήρων. Επιπλέον, με την ανάπτυξη της βιομηχανικής τεχνολογίας, το τεχνικό επίπεδο των βαρέων αεριού πυρήνα ξεχωρίζει συνεχώς, και πώς να βελτιωθεί η αποδοτικότητα των βαρέων αεριού πυρήνα γίνεται όλο και πιο επείγουσα. Το φύλλο του τουρμπινού είναι ένας από τους σημαντικότερους συστατικούς του συστήματος καύσης των βαρέων αεριού πυρήνα. Η αύξηση της θερμοκρασίας εισόδου της τουρμπίνας μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την αποδοτικότητα των βαρέων αεριού πυρήνα. Έτσι, οι σχετικοί ερευνητές μπορούν να εργαστούν προς την κατεύθυνση της αύξησης της θερμοκρασίας της εισόδου της τουρμπίνας. Για να καλύψουν την αυξανόμενη ζήτηση λειτουργικής θερμοκρασίας για μελλοντικά αποδοτικά αεριού πυρήνα, συνήθως χυδαίνονται θερμικές φραγματικές κάλυψεις στην επιφάνεια των θερμοκρατούμενων συστατικών.

Το 1953, η έννοια της θερμικής μπάριερ επιστρώματος προτάθηκε για πρώτη φορά από το Ινστιτούτο Ερευνών NASA-Lewis στις ΗΠΑ [13], δηλαδή, ένα κεραμικό επίστρωμα χυδαίνεται στην επιφάνεια των μερών που λειτουργούν σε υψηλό θερμοκλίμα μέσω της τεχνολογίας θερμικής χυδαίνισης, προκειμένου να παρέχει θερμική απομόνωση και προστασία, να μειώνει τη θερμοκρασία της επιφάνειας των φολιών, να μειώνει την κατανάλωση καύσιμων του μηχανήματος και να επεκτείνει την ζωή των φολιών. Το θερμικό μπάριερ επιστρώματος έχει ευρεία εφαρμογή στα θερμά τμήματα των βιομηχανικών αεριού πυρηνικών τουρβινών και αεροσκαφών (φολιά τουρμπινών και καύσεις, κλπ.) λόγω των εξαιρετικών του χαρακτηριστικών όπως χαμηλό κόστος παρασκευής και καλή θερμική απομόνωση και προστασία, και αναγνωρίζεται διεθνώς ως κορυφαία τεχνολογία για την κατασκευή βαριών αεριού πυρηνικών τουρβινών.

Σύστημα δομής του θερμικού μπάριερ επιστρώματος

• Με την πρόοδο και την ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, η εισαγωγική θερμοκρασία των αέριων κινητήρων γίνεται όλο και υψηλότερη. Για να επιτευχθεί καλύτερος θερμικός απομακρυντικός αποτελεσματικότητας στον θερμικό φραγμό, οι περισσότερες μελέτες στον κόσμο επικεντρώνονται στην σχεδίαση της δομής του θερμικού φραγμού, που είναι αρκετά να δείξει τη σημασία της δομής του θερμικού φραγμού [14]. Σύμφωνα με τη διαφορετική δομή της καλύψης, μπορεί να χωριστεί σε διπλή στρώση, πολλαπλές στρώσεις και στρώσεις με κλίμακα [15].
• Μεταξύ τους, η διπλόστρωτη θερμοαποκρουστική κάλυψη που αποτελείται από κεραμική στρώση και στρώση δεσμού, ως η απλούστερη και πιο εξελιγμένη θερμοαποκρουστική κάλυψη σε όλες τις δομές κάλυψης, έχει ευρεία εφαρμογή στην τεχνολογία των θερμοαποκρουστικών κάλυψεων. Μεταξύ τους, η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη διπλής δομής θερμοαποκρουστική κάλυψη χρησιμοποιεί κεραμικό υλικό εξωτερικής στρώσης με 6 wt.% ~ 8 wt.% κατιονικά σταθεροποιημένο ζιρκόνιο (6-8YSZ) και σύμμιγμα MCrAlY (M=Ni, Co, Ni+Co, κλπ.) ως υλικό μεταλλικής στρώσης δεσμού [16]. Ωστόσο, λόγω της μη συμβατότητας μεταξύ του συντελεστή θερμικής διεύρυνσης της κεραμικής στρώσης και της μεταλλικής στρώσης δεσμού, είναι εύκολο να παραχθεί κόπος στην κάλυψη και να προκύψει πρόωρη άποπτωση της κάλυψης.
• Για να βελτιωθεί η απόδοση της θερμοκρατικής κάλυψης, οι ερευνητές παρασκεύασαν μια πολυστρωμένη θερμοκρατική κάλυψη με σχετικά πολύπλοκη δομή (σύνθετη κάλυψη), δηλαδή προστέθηκαν αρκετά στρώματα απομόνωσης και φραγμού πάνω στη βάση της διστρωμένης θερμοκρατικής κάλυψης, γενικά πέντε στρώματα. Μεταξύ αυτών, τα πιο μελετημένα στρώματα φραγμού περιλαμβάνουν κυρίως το Al2O3, το NiAl, κλπ. [17]. Οι FENG και συνεργάτες [18] χρησιμοποίησαν την ΑΨΣ για να παρασκευάσουν θερμοκρατική κάλυψη YSZ και LZ/YSZ θερμοκρατική κάλυψη (διπλή κεραμική στρώση θερμοκρατικής κάλυψης La2Zr2O7/ZrO2-Y2O3) και χρησιμοποίησαν τεχνολογία λειαγωγής με λέιζερ για να αναμελτούν τα επιφανειακά στρώματα της κάλυψης, και στη συνέχεια διενήργησαν δοκιμή υψηλοθερμικής οξειδωτικότητας σε 1 100℃. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι σε σύγκριση με τη θερμοκρατική κάλυψη YSZ, η διπλή κεραμική θερμοκρατική κάλυψη LZ/YSZ έχει καλύτερη αντοχή στην οξειδωτικότητα. Αν και η απόδοση της πολυστρωμένης θερμοκρατικής κάλυψης είναι καλύτερη από αυτή της διστρωμένης θερμοκρατικής κάλυψης, η δομή και ο προσανατολισμός της είναι πιο πολύπλοκοι και έχει κακή αντοχή στις θερμοκρατικές σοκ, έτσι είναι περιορισμένη στην πρακτική εφαρμογή. Γι' αυτό, η θερμοκρατική κάλυψη με δομή κλίμακας εμφανίζεται.
• Η δομή μεθύστιου καλύψης θερμοπροστασίας χαρακτηρίζεται από τη συνεχή μεταβολή βάρους και δομής κατά μήκος της κατεύθυνσης της επαρθρώσεως, που οδηγεί σε ασαφές διαφορετικό διαστηματικό. Σε σύγκριση με διπλές και πολυστρωτικές δομές, η δομή μεθύστιου καλύψης θερμοπροστασίας διαθέτει όχι μόνο εξαιρετική αντοχή σε θερμικές σοκ, αλλά εμφανίζει επίσης συνεχή μεταβολή βάρους στις επιδόσεις, έτσι ώστε να έχει χαρακτηριστικά μειώσεως θερμικού τάσεων και μπορεί να εφαρμοστεί σε ακραίο θερμοκύμανση. Ο κ. εξετάστηκε τις κύριες τεχνολογίες θερμικής καταχύσεως για λειτουργικά βαθμούς καλύψεις θερμοπροστασίας. Αν και υπάρχουν διάφορες μεθόδους παρασκευής, η δομή μεθύστιου καλύψης θερμοπροστασίας είναι κακή στην πράξη λόγω της πολύπλοκης διαδικασίας παρασκευής, δύσκολης ελέγχιμης δομικών συστατικών και υψηλού κόστους.
• Συνοπτικά, η διπλά στρώση της θερμικής επικάλυψης φραγμού χρησιμοποιείται ευρέως και η διαδικασία είναι ώριμη και εξακολουθεί να είναι η προτιμώμενη δομική μορφή της θερμικής επικάλυψης φραγμού. Το κεραμικό στρώμα και το στρώμα σύνδεσης [20] αποθηκεύονται στη μήτρα κράματος με τεχνολογία θερμικής ψεκασμού. Υπό συνθήκες οξείδωσης υψηλής θερμοκρασίας, σχηματίζεται ένα λεπτό στρώμα οξειδίου που αναπτύσσεται με θερμότητα στην επιφάνεια του στρώματος σύνδεσης μετά την οξείδωση, όπως φαίνεται στο σχήμα 1. Μεταξύ αυτών, η μήτρα κράματος, ως συστατικό που προστατεύεται από θερμική επικάλυψη φραγμού, μπορεί να διαδραματίσει ρόλο στην υποστήριξη εξωτερικών μηχανικών φορτίων και το υλικό της είναι κυρίως υπερσυσκευάσματα με βάση το νικέλιο με αντοχή Ο ρόλος του στρώματος σύνδεσης είναι να ενισχύσει τη δύναμη σύνδεσης μεταξύ του κεραμικού στρώματος και της μήτρας κράματος, το πάχος είναι γενικά 50 ~ 150μm και το υλικό συνήθως επιλέγεται MCrAlY (M=Ni/Co/Ni+Co), το οποίο έχει μικρή διαφορά στον Το οξείδιο θερμικής ανάπτυξης (TGO) είναι κυρίως ένα είδος α-Al2O3 λεπτό φιλμ που σχηματίζεται μεταξύ του κεραμικού στρώματος και του στρώματος δεσμού υπό περιβάλλον οξείδωσης υψηλής θερμοκρασίας, με πάχος 1 ~ 10 μm, το οποίο έχει μεγάλη επιρροή στην Το κεραμικό στρώμα έχει τις λειτουργίες θερμομόνωσης, αντοχής στη διάβρωση και αντοχής σε αντίκτυπο [21], το πάχος είναι συνήθως 100 ~ 400 μm και το υλικό είναι κυρίως 6-8YSZ με χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και σχετικά υψηλό συντελεστή θερμ

Υλικά καταπολέμησης θερμοκρασίας

Η θερμοκρασία εισόδου της σφαιρικής φολιάς είναι στενά συνδεδεμένη με την εργασιακή της αποδοση. Μόνο με την αύξηση της θερμοκρασίας εισόδου της σφαιρικής φολιάς μπορεί να βελτιωθεί η εργασιακή αποδοση. Ωστόσο, με την εξέλιξη της επιστήμης και της βιομηχανίας, η εργασιακή θερμοκρασία των θερμών μερών των βαριών αεριοστρόβιλων συνεχίζει να αυξάνεται, ενώ η όριο-θερμοκρασία της φολιάς από χαλκοειδή σύμπλοκο είναι 1150℃, πέρα από το οποίο δεν μπορεί να λειτουργεί. Γι' αυτό είναι ειδικά επείγον να εντοπιστούν και να αναπτυχθούν υλικά θερμοπροστασιακών καλύψεων με εξαιρετικές ιδιότητες. Εντός αυτού, λόγω των πολύ κακών συνθηκών λειτουργίας των θερμοπροστασιακών καλύψεων, οι συνθήκες επιλογής των υλικών για τις θερμοπροστασιακές κάλυψεις είναι πιο αυστηρές στην πραγματική διαδικασία. Συνήθως απαιτείται από τα υλικά της κεραμικής στρώσης να έχουν χαμηλή θερμική διαγωγικότητα και υψηλό σημείο καύσης, να μην υποστούν εύκολα μεταβολή φάσης στο διάστημα από την δωματιακή θερμοκρασία μέχρι την θερμοκρασία λειτουργίας και να έχουν επίσης υψηλό συντελεστή θερμικής διαστασιακής μεταβολής, εξαιρετική αντοχή σε θερμικές σοκ και αντοχή σε καύση και κατάβρωση [24]. Απαιτείται από τα υλικά της συμπλοκής να έχουν αντοχή σε κατάβρωση, αντοχή σε οξείδωση, καλή ισχύς συμπλοκής και άλλες ιδιότητες [25-26].

Υλικό κεραμικής στρώσης

Οι αυστηρές συνθήκες λειτουργίας της θερμοπροστατικής κάλυψης περιορίζουν την επιλογή των υλικών της. Σήμερα, τα θερμοπροστατικά υλικά κάλυψης που είναι επιτρεπτά για πρακτική εφαρμογή είναι πολύ περιορισμένα, κυρίως υλικά YSZ και υλικά YSZ με προσθήκη σπάνιων γηών και διοξειδίων.

(1) διοξείδιο κάδμιου σταθεροποιημένο με διοξείδιο ιττρίου

Επί του παρόντος, μεταξύ κεραμικών υλικών, το ZrO2 διαφέρει για την υψηλή του σημείο καύσης, την χαμηλή θερμική διαγωγικότητα, το υψηλό συντελεστή θερμικής διεύρυνσης και την καλή αντοχή σε σπάση. Ωστόσο, το καθαρό ZrO2 έχει τρεις κρυσταλλικές μορφές: φάση μονοκλινικής (m), φάση κυβικής (c) και φάση τετραγωνικής (t), και το καθαρό ZrO2 είναι εύκολο να υποστεί μεταβολή φάσης, πράγμα που προκαλεί αλλαγή τουμεγέθους, με επιζήμιες επιπτώσεις για την ζωή της κάλυψης. Για τον λόγο αυτό, το ZrO2 επικοινωνεί συχνά με σταθεροποιητικά όπως Y2O3, CaO, MgO και Sc2O3 για να βελτιωθεί η φασική του σταθερότητα. Μεταξύ αυτών, το 8YSZ έχει τις καλύτερες επιδόσεις, έχει αρκετή σκληρότητα (~ 14 GPa), χαμηλή πυκνότητα (~ 6.4 Mg·m-3), χαμηλή θερμική διαγωγικότητα (~ 2.3 W·m-1 ·K-1 στους 1 000℃), υψηλό σημείο καύσης (~ 2 700℃), υψηλό συντελεστή θερμικής διεύρυνσης (1.1×10-5 K-1) και άλλες εξαιρετικές ιδιότητες. Για τον λόγο αυτό, ως υλικό κεραμικής στρώσης, χρησιμοποιείται ευρέως σε θερμοαποκλειστικές κάλυψεις.

(2) Κατά τα ελασσόνως οξειδίων των σπανίων γηών μεγιστοποιημένο YSZ

Όταν το YSZ λειτουργεί σε ένβλημα πάνω από 1 200 °C για μεγάλο χρονικό διάστημα, συνήθως συμβαίνουν φάσεις μεταβολής και συμπύκνωσης. Αφενός, η μη-ισορροπιασμένη τετραγωνική φάση t' μετατρέπεται σε μίξη της κυβικής φάσης c και της τετραγωνικής φάσης t, και κατά την ψύξη, η t' μετατρέπεται στην μονοκλινική φάση m, με την φάση μεταβολής να συνεχίζεται με την αλλαγή του όγκου, προκαλώντας γρήγορη άποβληση της κάλυψης [27]. Αφετέρου, η συμπύκνωση μειώνει την πορωδικότητα στην κάλυψη, μειώνει τις ικανότητες θερμικής απομόνωσης και ανοχής στερεώματος της κάλυψης, και αυξάνει την σκληρότητα και τον ελαστικό μόδουλο, που επηρεάζει σημαντικά τις ιδιότητες και τη διάρκεια ζωής της κάλυψης. Γι 'αυτό, το YSZ δεν μπορεί να εφαρμοστεί στην επόμενη γενιά βαριών αεριού πυρνών.

Σε γενικές γραμμές, η απόδοση του YSZ μπορεί να βελτιωθεί με την αλλαγή ή αύξηση του τύπου σταθεροποιητή της κεραλλιού, όπως η μέθοδος δοπάρισης του YSZ με οξείδια σπάνιων γηών [28-30]. Έχει βρεθεί ότι όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά της ακτίνας μεταξύ των ιόντων Zr και των δοπαρισμένων ιόντων, τόσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα των ελλειψών, που μπορεί να βελτιώσει την διασκόδωση φωνών και να μειώσει τη θερμική διαδοχή [31]. Οι CHEN και συνεργάτες [32] χρησιμοποίησαν APS για να παρασκευάσουν ένα θερμικό φραγματικό κάλυμμα κεραμικής (LGYYSZ) με κοινή δοπάριση La2O3, Yb2O3 και Gd2O3 στο YSZ, και να αποκτήσουν τον συντελεστή θερμικής διεύρυνσης και τη θερμική διαδοχή του θερμικού φραγματικού κάλυμματος μέσω μέτρησης και υπολογισμού, και να διεξάγουν έναν θερμικό κύκλο δοκιμής σε 1400℃. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι σε σύγκριση με το κάλυμμα YSZ, το κάλυμμα LGYYSZ έχει χαμηλότερη θερμική διαδοχή, μεγαλύτερη ζωή θερμικού κύκλου και καλή φάση σταθερότητας σε 1500℃. Οι Li Jia και συνεργάτες [33] παρασκευάσανε κόκκινο και Yb2O3 κοινά δοπαρισμένο YSZ πούλι με χημική μέθοδο συν-προβολής και παρασκευάσανε κόκκινο και Yb2O3 κοινά δοπαρισμένο YSZ κάλυμμα με APS, και μελέτησαν την επίδραση διαφορετικών ποσοτήτων δοπάρισης οξειδίων στη σταθερότητα της φάσης του κάλυμματος. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η σταθερότητα της φάσης του κάλυμματος με κοινή δοπάριση Gd2O3 και Yb2O3 είναι καλύτερη από εκείνη του παραδοσιακού κάλυμματος 8YSZ. Η φάση m φάσης είναι λιγότερη μετά από θερμική μεταχείριση σε υψηλή θερμοκρασία όταν η ποσότητα δοπάρισης είναι χαμηλή, και παράγεται η σταθερή κυβική φάση όταν η ποσότητα δοπάρισης είναι υψηλή.

Σε σύγκριση με το παραδοσιακό YSZ, το νέο τροποποιημένο υλικό κεραμικής YSZ έχει χαμηλότερη θερμική διαφορά, που επιτρέπει στη θερμοαποκλειστική κάλυψη να έχει καλύτερες ικανότητες θερμικής απομόνωσης, παρέχοντας ένα σημαντικό βάση για την έρευνα υψηλής απόδοσης θερμοαποκλειστικών κάλυψεων. Ωστόσο, η συνολική απόδοση του παραδοσιακού YSZ είναι καλή, και είναι ευρέως χρησιμοποιείται, και δεν μπορεί να αντικατασταθεί από κανένα τροποποιημένο YSZ.

Υλικό δεσμού

Η στρώση κόλλησης είναι πολύ σημαντική στη θερμοπροστατευτική κάλυψη. Επιπλέον, η κεραμική στρώση μπορεί να κολληθεί στενά με τον υλικό πυρήνα σύγχρονων, και μπορεί να μειωθεί η εσωτερική ένταση που προκαλείται από την μη συμβατότητα του συντελεστή θερμικής διεύρυνσης στην κάλυψη. Επιπλέον, η αντοχή στη θερμική διάβρωση και στην οξείδωση του ολόκληρου συστήματος κάλυψης μπορεί να βελτιωθεί με τη δημιουργία μιας στενής φτιάσματος οξειδίου σε υψηλή θερμοκρασία, με αποτέλεσμα να προσαρχθεί η ζωή της θερμοπροστατευτικής κάλυψης. Σήμερα, το υλικό που χρησιμοποιείται για τη στρώση κόλλησης είναι συνήθως η σύγχρονη MCrAlY (το M είναι Ni, Co ή Ni+Co, ανάλογα με τη χρήση). Μεταξύ αυτών, το NiCoCrAlY χρησιμοποιείται ευρέως σε βαριά αεριούς κινητήρες λόγω των καλών συνολικών ιδιοτήτων του, όπως η αντοχή στην οξείδωση και στη διάβρωση. Στο σύστημα MCrAlY, το Ni και το Co χρησιμοποιούνται ως στοιχεία πυρήνα. Λόγω της καλής αντοχής στην οξείδωση του Ni και της καλής αντοχής στην κόπωση του Co, οι συνολικές ιδιότητες του Ni+Co (όπως η αντοχή στην οξείδωση και στη διάβρωση) είναι καλές. Το Cr χρησιμοποιείται για να βελτιώσει την αντοχή στη διάβρωση της κάλυψης, το Al μπορεί να ενισχύσει την αντοχή στην οξείδωση της κάλυψης, και το Y μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στη διάβρωση και την αντοχή στο θερμικό σοκ της κάλυψης.

Η απόδοση του συστήματος MCrAlY είναι εξαιρετική, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για εργασίες κάτω των 1 100 °C. Για την αύξηση της θερμοκρασίας λειτουργίας, οι σχετικοί κατασκευαστές και ερευνητές πραγματοποίησαν πολλές έρευνες σχετικά με την τροποποίηση της επικάλυψης MCrAlY. Για παράδειγμα, η ντόπινγκ άλλων στοιχείων κράματος όπως W, Ta, Hf και Zr [34] για τη βελτίωση της απόδοσης του στρώματος δεσμού. Η YU et al. [35] ψεκάρισε μια θερμική επικάλυψη φραγμού που αποτελείται από στρώμα δεσμών NiCoCrAlY τροποποιημένου από Pt και νανοδομημένο στρώμα κεραμικής ζιρκονίας σταθεροποιημένης από ιττρίου (4YSZ) 4 Η θερμική πορεία της θερμικής επικάλυψης NiCoCrAlY-4YSZ στον αέρα και η επίδραση του Pt στο σχηματισμό και την αντοχή στην οξείδωση του TGO ερευνήθηκαν στους 1 100 °C. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι σε σύγκριση με το Nicocraly-4YSZ, η τροποποίηση του NiCoCrAlY από το Pt είναι ευεργετική για το σχηματισμό α-Al2O3 και τη μείωση του ρυθμού ανάπτυξης του TGO, παρατείνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής της θερμικής επικάλυ Η διάταξη αυτή εφαρμόζεται σε όλα τα προϊόντα που περιέχουν νιτρικό νιτρικό αέριο. Οι επικάλυψεις από νανοσυσκευάσματα NiCoCrAlY με 0,5, 1 και 2 μ.π. % nanoCEO2 συγκρίθηκαν με τις συμβατικές επικάλυψεις NiCoCrAlY. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η σύνθετη επικάλυψη NICocRALy-1 wt.% nano-CEO2 έχει καλύτερη αντοχή στην οξείδωση, υψηλότερη σκληρότητα και χαμηλότερη πορώσεια από άλλες συμβατικές επικάλυψεις NiCoCrAlY και επικάλυψεις νανο-

Επί του παρόντος, εκτός από το σύστημα MCrAlY που μπορεί να εφαρμοστεί στο δεσμώδες στρώμα, το NiAl είναι επίσης κύριο υλικό δεσμώδους στρώματος. Το NiAl αποτελείται κυρίως από β-NiAl, το οποίο δημιουργεί συνεχή και πυκνή διοξειδική ταινία στην επιφάνεια του στρώματος σε θερμοκρασίες υψηλότερες από 1200℃, και αναγνωρίζεται ως το πιο δυνατό υποψήφιο υλικό για την επόμενη γενιά μεταλλικών δεσμώδων στρωμάτων. Σε σύγκριση με το MCrAlY και τα παραδοσιακά στρώματα β-NiAl, τα στρώματα β-NiAl με τροποποίηση PT έχουν καλύτερη ανθισταμένοτητα στη διοξείδωση και στην καταβολή. Ωστόσο, η διοξειδική ταινία που δημιουργείται σε υψηλές θερμοκρασίες έχει κακή κολλητικότητα, πράγμα που θα μειώσει σημαντικά τη ζωή του στρώματος. Γι' αυτό, για να βελτιωθεί η απόδοση του NiAl, οι ερευνητές διεξήγαγαν μελετή δοπής του NiAl. Οι Yang Yingfei και συν. [37] παρέθεσαν στρώμα NiCrAlY, στρώμα NiAl, στρώμα NiAl με τροποποίηση PT και στρώμα NiAl με κοινή δοπή Pt+Hf, και συγκρίναν την ανθισταμένοτητα στη διοξείδωση αυτών των τεσσάρων στρωμάτων σε 1100℃. Οι τελικές ευρήσεις δείχνουν ότι η καλύτερη ανθισταμένοτητα στη διοξείδωση είναι το στρώμα NiAl με κοινή δοπή Pt+Hf. Ο Qiu Lin [38] παρέθεσε σύμφυτο χάλκο NiAl με διαφορετικό περιεχόμενο Al και σύμφυτο χάλκο β-NiAl με διαφορετικό περιεχόμενο Hf/Zr με φωτική αρκτική συγκρότηση, και μελέτησε τις επιπτώσεις του Al, του Hf και του Zr στην ανθισταμένοτητα στη διοξείδωση του χάλκου NiAl. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ανθισταμένοτητα στη διοξείδωση του χάλκου NiAl αυξάνεται με την αύξηση του περιεχομένου Al, και η προσθήκη Hf/Zr στον χάλκο β-NiAl είναι ωφέλιμη για την βελτίωση της ανθισταμένοτητας στη διοξείδωση, με τις καλύτερες ποσότητες δοπής να είναι 0,1 at.% και 0,3 at.% αντίστοιχα. Οι LI και συν. [39] παρέθεσαν έναν νέο σύμφυτο χάλκο β- (Ni, Pt) Al με τροποποίηση σπάνιων γηών σε μετάλλευμα Ni2Al με υψηλή περιεκτικότητα Mo με ηλεκτρολυτική κατάθεση και τεχνολογία χαμηλής ενεργειακής αλουμινικής, και συγκρίναν τον σύμφυτο χάλκο β- (Ni, Pt) Al με τροποποίηση σπάνιων γηών με τον παραδοσιακό σύμφυτο χάλκο β- (Ni, Pt) Al. Η ισόθερμη συμπεριφορά διοξείδωσης του στρώματος Pt) Al σε 1100℃. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα στοιχεία σπάνιων γηών μπορούν να βελτιώσουν την ανθισταμένοτητα στη διοξείδωση του στρώματος.

Συνοπτικά, τα καλύψεις MCrAlY και NiAl έχουν τις δικές τους προβλέψεις και μειονεκτήματα, έτσι οι ερευνητές θα πρέπει να συνεχίσουν να επιμένουν στην τροποποίηση της έρευνας βάσει αυτών των δύο υλικών καλύψεων, αναζητώντας την ανάπτυξη νέων υλικών συμποσιακών στρωμάτων μετάλλευματος, ώστε η λειτουργική θερμοκρασία της θερμοαποκλειστικής κάλυψης για βαριά αεριού προκαταλήψεις να είναι υψηλότερη.