利用等离子喷涂技术在AZ91D镁合金基体上用Ni/Al打底，制备Al2O3涂层(A)、Al2O3-13％TiO2涂层(AT13)、Al2O3-20% TiO2涂层(AT20)及A-AT13-AT20过渡涂层等复合涂层。对喷涂涂层的显微硬度、结合强度、抗热震性能进行了研究，并分析了涂层的形貌、微观结构，比较了AZ91D镁合金喷涂复合涂层后的耐磨损性能和腐蚀特性。试验结果表明，在AZ91D镁合金基体表面喷涂陶瓷层后大大提高了基体的硬度，且Al2O3涂层的硬度明显高于AT13、AT20陶瓷层。粘结层起了很好的连接陶瓷涂层与基体的作用，含Ni/Al粘结层的涂层的结合强度较无粘结层的高，并且AT13涂层的结合强度是几种涂层中最高的。在相同的摩擦磨损试验条件下，AT13涂层表现出比其他涂层优异的耐磨性，磨损机制均主要为脆性疲劳引起的微观剥落和磨粒磨损。涂层的腐蚀主要为全面腐蚀，涂层较基体更耐腐蚀，A-AT13-AT20过渡涂层的耐腐蚀性能优于AT20涂层。