高温含砂、高压注水管线的腐蚀失效问题是影响油田安全、高效生产的重要因素。Al2O3基陶瓷涂层硬度大、耐高温、耐腐蚀,是一种优异的管线防护材料。然而,陶瓷涂层的高孔隙、低韧性常导致管线防护失效,制约其在工业生产中的发展。因此,通过陶瓷涂层的配方优化,改善涂层的孔隙率和韧性,进而抑制或减缓管线腐蚀进程,具有重要理论价值和实际工程意义。本文基于Al/Fe2O3反应体系,采用离心自蔓延高温合成技术在钢管内原位制备Al2O3基陶瓷涂层。通过材料性能试验,分别研究了SiO2和SiC晶须对陶瓷涂层微观组织、相组成、机械性能及腐蚀性能的影响,明确了SiO2和SiC晶须的防腐机理,最终得到了陶瓷粉的最优配方。研究了SiO2对Al2O3陶瓷涂层组织和性能的影响。结果表明:当SiO2的添加量为4wt.%时,陶瓷涂层的密度达到最大、孔隙率最小,这是因为适量低熔点相SiO2的引入减小了体系的冷却速率,液相中气体有足够的时间排出,从而使涂层孔隙率减小。此时,陶瓷涂层表现出较好的力学性能和腐蚀性能。基于SiO2的致密化效果对陶瓷涂层腐蚀行为的作用,建立了腐蚀机理模型。适量的SiO2改善了陶瓷层孔隙和层间间隙,扩散通道减少,阻碍腐蚀性离子进入金属基体表面及进一步扩散,从而提高陶瓷涂层的耐腐蚀性能。研究了SiC晶须对Al2O3陶瓷涂层组织和性能的影响。结果表明:当SiC晶须的添加量为0.5 wt.%时,陶瓷涂层具有显著的强韧化效果,包括撕裂棱增韧、晶须桥接增韧和裂纹偏转增韧。此时,陶瓷涂层表现出较好的力学性能和腐蚀性能。基于SiC晶须的强韧化效果对陶瓷涂层腐蚀行为的作用,建立了腐蚀机理模型。晶须桥接、裂纹阻止、裂纹偏转等强韧化机制阻碍了裂纹的产生和扩展,有效地阻止腐蚀性物质到达金属基体表面,从而获得更好的耐蚀性。