Nb-Si基合金是具有承温能力超过1200ºC的新型金属间化合物基超高温结构材料，是当前材料领域的研究热点之一，其高温抗氧化性能必须由抗氧化涂层来支撑。但涂层降低了Nb-Si基合金的高温强度，即承载承温能力。这是因为涂层引起了基体表面组织发生变化，从而当温度变化时涂层界面产生了热应力，影响的合金整体的力学性能。本研究通过开展：1）多元Nb-Si-Ti-Cr-Hf-Al-Fe、Nb-Si-Ti-Cr-Al-V基体合金的组织与性能；2)包埋渗Al-Si-Y、Si-B、Si-Ce复合涂层的组织结构演化与高温抗氧化性能；3）涂层界面应力随温度变化的规律；4）不同涂层厚度对拉伸力学性能的影响规律和机制等工作，明确了涂层引起Nb-Si合金高温强度退化机理，主要创新工作为：.1）发现Fe和Cr分别加入Nb-Si-Ti-Cr-Hf-Al-Fe和Nb-Si-Ti-Cr-Al-V合金系，形成NbSS/Nb5Si3/Nb4FeSi和NbSS/Nb5Si3/Cr2Nb三相组织，多元Nb4FeSi和Cr2Nb是脆性的低熔点相，对室温强度有利，但降低韧性和高温强度。定向凝固提高了合金的高温强度和韧性。2）发现涂层抗氧化性与基体合金成分相关。Al-Si-Y，Si-B，Si-Ce三种复合涂层由外层、中间层和内层构成。外层是 (Nb,X)Si2相，Al-Si-Y涂层的中间层是(Nb,X)5Si3相，内层是(Nb,Ti)3(Al,X)；Si-B与Si-Ce的复合涂层中间层是(Nb,X)5Si3和(Nb,X)Si2混合物，内层是(Nb,X)Si。14Cr合金上的三种涂层内含Cr量高于2Cr合金，提高了抗氧化性，1250ºC/100小时达到抗氧化级。涂层表面更容易形成流动的SiO2层，阻碍了O向基体扩散。3）明确了涂层厚度与热应力分布的关系。由于涂层与基体的相组成不同，造成界面之间因热膨胀不匹配产生热应力，且与涂层厚度有关。发现当涂层与基体厚度比为1:10时（涂层厚150微米）热应力大于厚度比1:20涂层（涂层厚75微米）的热应力，面内方向上的应力大于离面方向的应力。4）发现涂层厚度影响拉伸强度。厚度比为1:20的涂层/基体从室温到1250ºC抗拉强度与裸合金强度相同，因为涂层界面热拉伸应力小；而1:10的涂层/基体的强度明显低于裸合金的强度，厚涂层中界面热拉伸应力大，涂层中产生裂纹，造成低应力断裂。