原位实时观测镁合金氧化反应及生长过程, 揭示其氧化过程与控制机理是目前镁表面处理领域的主流和热点。本文将纯镁薄膜样品在加热炉中400 ℃下保温10 h, 采用聚焦电子束技术在透射电子显微镜(TEM)中制备了带边的镁纳米孔, 并借助原位高分辨透射电子显微学技术, 对镁纳米孔边缘表面晶格在微氧条件下缓慢氧化及生长动态进行了原位观测及机制研究。结果表明: 通过原子吸附过程, Mg原子扩散到氧化物亚表层实现氧化, 通过MgO的外延式层层生长实现氧化物生长, 属于典型的各向异性生长, 表现出由{200}晶面包围的带边形貌特点。对晶格缺陷在氧化生长过程中作用的研究发现: 空位、位错带等缺陷促进氧化过程的进行; 孪晶的大角晶界可抑制晶界的旋转或者迁移, 有利于提高镁合金的耐腐蚀性。

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。