Жаростойкие покрытия большей частью предназначены к длительней службе при повышенных и высоких температурах. Они могут подвергаться и специальной термообработке в процессе закрепления. Разумеется, что в таких условиях происходят серьезные изменения не только в переходном слое, но и в слое самого покрытия. Изменения в присутствии жидкой фазы.

В размягченных покрытиях наблюдаются явления различных видов: селективное улетучивание компонентов, локальное стягивание (свертывание), ликвация, агрегация или, наоборот, растворение твердых частиц, кристаллизация и перекристаллизация, через границу, ведущий к изменению химического и фазового состава всего слоя. При стягивании слоя покрытия часть защищенной поверхности обнажается (темные участки) и агрессивная среда получает свободный доступ к поверхности. Ликвация сопровождается дифференциацией химического состава, что также ведет к резкому усилению коррозии (окисления) на участках, обедненных защитными компонентами.

Вредные последствия связаны и с агрегацией мелких частиц в крупные, так как при этом структура покрытия становится более грубой. Растворение частиц в матричной фазе оказывает на первоначальные свойства покрытия сложное действие, результат которого подлежит специальному изучению в каждом конкретном случае. Изменение структуры за счет кристаллизации и перекристаллизации особенно характерно для ситалловых и керметных металлоподобных покрытий.

При этом вскрывается весьма сильная зависимость их свойств от режимов обжига и термообработки. В силикатном покрытии типа Ме20-ZnO-Si02 с добавкой Р205 при обжиге выделяются дисиликат лития, кристобалит и тридимит (температура обжига 950°), либо метасиликат лития, кристобалит и тридимит (температура обжига 1000°), либо только одни кристаллические формы кремнезема (температура обжига 1050-1100°). Дополнительная термообработка в интервале 600-900° в свою очередь влияет на природу и соотношение выделяющихся кристаллических фаз. При этом к. т. р. изменяется в пределах от 135-Ю-7 до 215-Ю-7 град.

-1, температура размягчения Та — от 540 до 900°, электросопротивление удается повысить на 3-5 порядков; изменяются также жаростойкость, химическая стойкость, прочность на удар и другие свойства покрытия. Примеры получения ситалловых покрытий по различным термическим режимам показывают, что в определенных условиях тонкодисперсная равномерная кристаллизация является желательным процессом, изменяющим свойства покрытий в выгодную сторону. При формировании керметных покрытий из смеси тонкодисперсных порошков никеля, хрома, кремния и бора во время обжига (при 1040-1080°) развиваются интенсивные химические реакции с выделением жидкой фазы.

О составе образующихся соединений можно судить по концентрационным кривым распределения указанных элементов в покрытии. Максимумы для хрома и бора совпадают. Это означает, что хром вступает в соединение с бором.

По данным анализа, образуются кристаллы игольчатой формы. Участки покрытия, обогащенные никелем, как правило, являются одновременно и местом сосредоточения кремния, но кристаллики мелки и поэтому их трудно идентифицировать. По-видимому, образуется соединение NigSi.

Еще более мелки кристаллики, составляющие предполагаемую эвтектику CrB + Ni3Si. В структуре покрытия имеются также участки твердого раствора хрома и кремния в никеле, а также шлаковые включения. При повышении температуры обжига кристаллы приобретают призматическую форму, увеличиваясь в размерах в несколько раз. Количество железа, проникшего из образца в покрытие, резко возрастает.

Изменения в твердых покрытиях. В твердых неорганических покрытиях под влиянием температуры происходят процессы двоякой природы — общего характера, наблюдающиеся так или иначе во всех твердых телах, и специфические, связанные с воздействием внешней агрессивной среды и воздействием материала подложки. К процессам общего характера относятся прежде всего: полиморфные превращения, обусловленные смещением атомов из одного положения равновесия в другое; твердофазовые химические реакции между компонентами покрытия и рекристаллизация — процессы, сопровождающиеся передвижением атомов на расстояния относительно дальнего порядка.

Рекристаллизация в металлах, сопровождающаяся укрупнением зерен, становится возможной уже при очень низких пороговых уровнях подвижности, которым соответствуют коэффициенты самодиффузии D в пределах 10-20-10-22 сма/сек.. Температуры, при которых достигаются эти значения D, для всех металлов разные, но они гораздо ниже температур плавления. В огнеупорных керамических системах движение атомов более затруднено. Бесконечно разнообразны изменения в покрытиях, вызываемые воздействием внешней среды.

Простейший, с химической точки зрения, случай — проникновение агрессивного газа по порам и межатомным пустотам. Степень газопроницаемости угодна из важнейших, но еще не изученных характеристик покрытий. О явлениях на границе т-т говорилось выше.

Здесь следует добавить, что пограничные химические изменения в принципе могут распространяться на глубину всего слоя покрытия, если время достаточно велико.