Ta10W（タングステンを10%含有するタンタル合金）は、タングステン原子がタンタルの体心立方格子に均一に分布した単相固溶体構造を有しています。その微細構造は、均一な等軸粒（焼鈍後）を示し、典型的には5～20μmの大きさで、明らかな第二相析出は見られないため、高強度と良好な塑性（伸びは15～20%に達する）の両方を備えています。タンタルとその合金に含まれる元素は融点が高く、Taは侵入型元素（H、O、C、N）との親和性が高い。従来の溶解法では、タンタルまたはタンタル合金の微細構造中に侵入型固溶体相や化合物相が容易に形成され、材料特性が劣化する。そのため、耐火合金の製造における従来の鋳造法の適用は比較的限られている。
耐火合金の上記特性に対処するため、国内外の研究者は主に粉末冶金、真空電子ビーム溶解、積層造形技術を用いて高性能なTaおよびTa合金を製造している。 タンタル-10-タングステン合金は、高温強度が高く、延性、溶接性、耐食性に優れているため、高温、高圧、耐食性が求められる作業環境に適しています。化学、航空宇宙、原子力産業、高温部品などに広く使用されています。しかし、Ta10W合金は、大気条件下では比較的高温酸化耐性が低いという欠点があります。500℃では、Ta10W合金は「害虫」のような酸化を示し、温度が上がるにつれて酸化が激化し、最終的には完全に「粉砕」されて破壊されます。合金表面に、熱安定性と高温酸化耐性に優れたケイ化物コーティングを形成するために、1500℃～1600℃で10～30分間のスラリー溶融プロセスが用いられました。このコーティングは、合金基材を高温腐食から保護するか、腐食速度を遅らせ、合金基材の組成を維持し、室温で元の基材強度の少なくとも90%と少なくとも10%の伸びを保持します。観察と分析の結果、合金表面のケイ化物コーティングの静的酸化破壊は、コーティングの連続的な酸化と剥離によって引き起こされ、熱衝撃酸化破壊は、コーティングと基材の熱膨張係数の差によって形成される微小亀裂によって引き起こされることが明らかになりました。コーティングと基材の熱膨張係数が近いほど、コーティングの耐熱衝撃性は向上します。
現在、大気条件下におけるタンタル・タングステン合金の高温酸化耐性を向上させる主な方法は、合金化による保護と表面コーティングによる保護です。合金化は合金の酸化耐性を向上させることができますが、基材を保護するためには合金元素が一定の臨界値を超える必要があり、必然的に他の合金特性に影響を与え、特に基材の高温機械的特性を低下させます。したがって、合金化には限界があります。合金表面にコーティングを施すことで、合金基材を高温腐食から保護したり、腐食速度を遅らせたりすることができ、合金基材の組成を維持し、室温における基材強度が元の基材強度の90%以上、伸びが10%以上となるようにすることができます。
純度95.7%以上、粒度250メッシュ以上の元素粉末を一定の割合で均一に混合し、溶媒として酢酸エチルを用い、焼結に適した粒度と粘度になるまで十分に攪拌・粉砕します。コーティング方法は、浸漬コーティングまたはスプレーコーティングのいずれかです。コーティング後、試料を真空焼結します。Ta10Wの融点は3080℃と高いため、固溶と拡散によって合金表面にコーティングを形成するには、固溶体および半固溶体特性を有するコーティング元素粉末に加え、より高いコーティング焼結温度を選択する必要があります。調査の結果、最終的なコーティング焼結プロセスは、1500℃～1600℃で10分～30分間保持することと決定された。
