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该研究课题通过正交试验,运用工艺灵活、成本低廉的氧-乙炔火焰热喷涂技术喷涂高温双放热复合粉末体系(Al+Fe<,2>O<,3>、Al+TiO<,2>)于具有反应活性的高纯铝板表面,借助双铝热反应:2Al+Fe<,2>O<,3>=2Fe+Al<,2>O<,3>+836kJ.mol<-1>4Al+3TiO<,2>=2Al<,2>O<,3>+3Ti+493.64 kJ.mol<-1>原位燃烧合成出了厚度可控、结合紧密的陶瓷涂层,对铝质材料表面进行了耐磨改质;对放热复合粉末喷涂前后进行了XRD衍射成分分析,对涂层表面、断面进行了SEM扫描电镜微观形貌分析,利用热喷涂技术国家标准和一些通用方法测定了涂层的结合强度、表面洛氏硬度、显微硬度、孔隙率、耐磨性等系列力学性能;对复合材料的增强增韧机制、铝热反应机制、涂层摩擦磨损机制、氧-乙炔火焰燃烧特点及涂层形成机制进行了全方位详细的介绍,并努力综合应用这些知识深入阐述了涂层性能指标与因素水平、反应热喷涂技术特点之间的内在有机联系.在80×80×8mm的高纯铝片上对9组不同配方的复合粉末进行了热喷涂实验,共制得试片45个,利用正交实验极差分析方法讨论了涂层4个力学性能指标与因素水平之间的显著性关系,并绘制出了相应的关系趋势图;用综合平衡法确定出了因素最优水平组合A<,2>B<,3>C<,3>D<,3>,即铝粉量为48g,Fe<,2>O<,3>粒度为-260目~+300目(0.05mm~0.057mm)量为100g,Al<,2>O<,3>量为40g,TiO<,2>量为40g;实验结果表明,在高纯铝板表面使用氧-乙炔火焰技术喷涂并引燃双放热复合粉末体系反应合成陶瓷涂层是可行的,喷涂粉末的SHS反应贯穿整个飞行过程甚至与铝板碰撞瞬间也有SHS反应发生并放出大量的燃烧热,显著改善了碰撞粒子的熔融、扩散、铺展程度,涂层的最高结合强度达到16.15MPa,最高宏观表面洛氏硬度达到71.9HR-15T,维氏硬度达到899HV-300,孔隙率降低到7.87﹪,对基体铝板表面成功进行了耐磨改质,使铝板的耐摩擦性能尤其是耐磨料磨损性能有了明显改善.工艺灵活、成本低廉的氧-乙炔火焰反应热喷涂技术将涂层燃烧合成、沉积过程合二为一,将高放热自粘结性能与耐磨耐蚀增强功能性兼具一体有巨大应用潜力,必将得到广泛应用.