本课题利用等离子喷涂技术在Q235钢表面喷涂单一Mo涂层及Mo/Al₂O₃-TiO₂复合涂层，以涂层结合强度为指标，采用正交试验法对等离子喷涂各工艺参数进行了优化。根据优化后的工艺参数制备涂层，对所制备的涂层进行结合强度及热震试验，研究了超声冲击处理对涂层热震性能的影响；利用SEM、EDS和XRD等分析测试手段，研究了涂层的组织结构和物相组成；测试了涂层的硬度和单一Mo涂层的残余应力；利用UMT-2CETR摩擦磨损试验机测试了涂层以及基体的摩擦特性；本课题还在实际工况条件下，对涂层做了耐锌液腐蚀试验。研究结果表明：对于单一Mo涂层，影响结合强度的工艺参数的主次关系为：喷涂距离>电源功率>主气流量>送粉量，优化后的工艺参数为：电源功率25kW，送粉量20g/min，喷涂距离100mm，主气流量60psi，按此工艺制备的Mo涂层的结合强度达71.53MPa，热震失效次数达87，对涂层进行超声冲击处理后热震失效次数提高至96次，实测涂层中残余应力的总体水平很低，表面为拉应力，其后拉应力逐步减小，但至界面附近拉应力开始升高，在涂层和基体的结合界面处应力有突变；对于复合涂层，影响结合强度的工艺参数的主次关系为：喷涂距离>主气流量>电源功率>送粉量，优化后的工艺参数为：电源功率25kW，送粉量30g/min，喷涂距离100mm，主气流量60psi，按此工艺制备的复合涂层的结合强度达28.99MPa，涂层的抗热震性能优于单一Mo涂层，热震失效次数达116次，但超声冲击处理对复合涂层的抗热震性能影响不大，甚至略有下降。室温时单一Mo涂层和复合涂层的摩擦系数均随线性速度的增加而增加，随载荷的增加或摩擦磨损试验温度的提高而减少，Mo涂层的摩擦系数还随着摩擦时间的延长逐渐降低。高温时两种涂层的摩擦系数都比基体的摩擦系数低，可起到良好的减磨效果。两种涂层的硬度都值都符合正太分布和Weibull分布，且大大高于钢基体的硬度，加之摩擦系数低，可对基体起到良好的耐磨损保护作用。相对于Mo涂层，Al₂O₃-TiO₂涂层的孔隙率低、涂层更致密，存在着TiO₂与Al₂O₃反应生成Al₂TiO₅的相。此外，在实际工况条下对涂层所做的耐锌液腐蚀试验，发现：两种涂层都有很好的耐锌液腐蚀的性能，特别是复合涂层中的Al₂O₃-TiO₂面层，孔隙率低，可以很好地阻隔锌液的渗入，保护基体免受锌液腐蚀的效果更好。