超合金是特別設計用于要求高水平的耐升高的溫度下，拉伸強度，和應用而設計的金屬耐腐蝕。這些合金通常分為三種可能的類型：鈷基、鎳基和鎳鐵基。高溫合金常用于化學轉化工廠、工業渦輪機和航空渦輪機。雖然它們具有高電阻特性，但一些超級合金可能需要額外的保護涂層來保持性能水平，特別是如果它們在接近初始熔點的溫度下或在極端承載條件下使用。

大多數耐高溫涂料用于保護組件免受潛在有害環境影響和應力的影響，重點是提高在高達 1,850 華氏度 (F) 及更高溫度下工作的材料的耐熱性和結構完整性。保護涂層是一層材料，可阻擋或抑制基材與破壞性環境條件之間的相互作用。這種損壞的形式可能是氧化和腐蝕造成的金屬浪費，或者污染物高溫擴散到基材中造成的機械性能損失。大多數保護涂層旨在保護高溫合金基材免受這些影響。

涂層相容性

大多數應用于高溫合金的涂層并非設計為與基材處于平衡狀態，這意味著它們不是惰性涂層，其化學和物理特性與它們所保護的材料不同。通過鋁和鉻與環境氧之間的反應，高溫合金涂層會產生致密、緊密結合的氧化皮，阻止污染物(如氮或硫)擴散到基材中。涂層需要含有足夠的活性鋁、鉻和硅以連續形成保護垢，但它們也必須與基材適度相容。

為了兼容性，重要的是使用涂層材料和應用方法，以減少涂層和基材之間發生不需要的反應以及涂層元素擴散到基體表面的可能性。這些問題會導致材料缺陷，例如開裂、剝落或空隙形成，從而破壞高溫合金的機械性能。熱膨脹率的差異也會影響相容性，因此具有一定延展性的涂層通常是有效的。

氧化作用

與熱腐蝕一起，氧化是高溫合金涂層旨在防止的兩種基本劣化影響類型之一。氧反應是合金材料最常見的環境威脅之一，需要耐高溫抗氧化涂料,盡管高溫合金在低于 1,600 F 的溫度下繼續以低風險運行，但在較高溫度下，氧化會嚴重降低材料質量和性能，特別是對于鎳基和鈷基高溫合金。在較低的溫度水平下，鉻含量是防止氧氣反應的主要防御措施，而在較高的溫度(高于 1,800 F)，鋁變得更加重要，因為它是形成保護性氧化皮的化合物的基礎。

當高溫合金的鋁含量不足以防止氧化時，可以使用保護涂層通過防止晶界和表面碳化物的選擇性氧化以及抑制內部氧化來維持使用壽命。鉻有時會降低高溫機械強度，因此許多超級合金包含較低的鉻含量以保持抗拉強度，但這會降低其抗熱腐蝕性能，因此需要熱腐蝕保護涂層以保持性能水平。

熱腐蝕效應

熱腐蝕是最常見的加速氧化過程之一，通常由環境污染物引起，例如鹽或燃料中的硫。盡管大多數鈷基和鎳鐵基高溫合金中的鉻含量通常足以阻止熱腐蝕，但一些鎳基品種容易受到這種惡化影響，特別是那些在較高溫度下具有提高的斷裂強度的合金。保護涂層，尤其是覆蓋涂層，有時可能需要環境抑制劑來屏蔽高強度鎳基高溫合金。

涂層材料會向內擴散到母材中，這可能會導致金屬的初熔溫度降低。一旦高溫合金被加熱到超過其初始熔點，就會導致晶界強度和延展性下降，并且這些特性無法通過熱處理恢復。氧化和熱腐蝕的程度通常決定了高溫合金的溫度上限，而用于低溫應用的鍛造合金，如旋轉密封件或渦輪盤，通常可以在沒有保護涂層的情況下運行。