燃烧合成是一种新兴的材料制备方法，由此衍生的燃烧合成表面涂层技术已成为一种重要的材料表面改性手段。燃烧合成涂层技术具有涂层合成与烧结同步完成、对设备要求简单、生产成本低廉、工效高、能耗低等优点，目前已成为许多国家的研究重点。 本文采用XRD、SEM、EPMA等现代材料分析研究手段，对普通碳钢表面燃烧合成陶瓷及金属陶瓷涂层的机理及制备工艺进行了系统的研究，在此基础上，制备了内衬Al2O3基陶瓷涂层的复合钢管、弯头以及平面型金属陶瓷复合涂层。 研究发现，以SiO2和Y2O3作为添加剂，使之与Al2O3生成低熔点相物质，可以有效地降低陶瓷熔体的粘度，提高熔体的流动性，使陶瓷的凝固、结晶过程得到进一步控制，涂层的孔隙大为减少，从而使复合钢管涂层的致密度及表面质量得以显著提高。 性能实验表明，复合钢管既具有普通金属管材的强度和韧性，同时又具有陶瓷材料的耐蚀、耐磨和耐高温等性能，是一种极具应用前景的复合材料。生产现场应用试验表明，涂层具有较好的耐磨性能，可使设备的使用寿命大为延长。 改善涂层与基体之间的润湿性，提高涂层的致密度是钢板表面燃烧合成金属陶瓷涂层的关键。通过研究润湿性及致密度的影响因素，本论文设计了在涂层与基体之间增加反应润湿层以及延长熔体液相停留时间并辅以外加气体压力致密化的研究思路，经实验证明，该方法切实可行。采用此法，本文在钢板表面成功制备了WC-Cr3C2-FeCr系及AlN-Cr3C2-FeCr系金属陶瓷复合涂层。 金属陶瓷复合涂层的微观结构分析及组成表明，涂层与基体之间为冶金结合，碳化物增强相及其网架结构是涂层具有耐磨性的决定因素。 磨损结果分析表明，WC-Cr3C2-FeCr系金属陶瓷复合涂层的磨损机制为显微磨削+微观撕裂，AlN-Cr3C2-FeCr系涂层的磨损机制为显微剥离+微观撕裂。