本文进行了氧化铝基陶瓷膜/涂层原位制备技术及其机理的研究。在课题初始阶段，通过大量的文献调研和实验论证，确定以一水硬铝石的热分解反应作为基础的原位化学反应；然后对该反应进行了详细的热力学动力学研究工作；最后采用浆液原位反应法、反应等离子喷涂激光重熔技术以及脉冲激光蒸发沉积工艺制备了涂层和薄膜。 首先通过大量的实验分别研究了热处理温度、添加物质和热处理工艺等因素对一水硬铝石热分解过程影响。确定了一水硬铝石加热分解临界温度为400℃，热处理温度为700℃时所生成α-Al2O3晶格趋于完善，在较低温度下，添加物质AlF3、H3BO3不能降低一水硬铝石的分解温度；发现了在活性α-Al2O3晶种存在的情况下，在200℃条件下，一水硬铝石向α-Al2O3的转变能够进行。这为氧化铝陶瓷涂层的低温制备提供了依据。 在一水硬铝石分解热力学动力学的研究中，理论计算了一水硬铝石热力学参数：标准生成焓△H°f=-1016.21kJmol-1，标准熵S°=35.2JK-1mol-1和标准生成吉布尔斯自由能△G°=-1026.70kJmol-1，填补了热力学数据库中关于这一物质的空白；采用不定温多重扫描速率等转化率法对一水硬铝石热分解动力学进行了深入的研究。研究表明一水硬铝石热分解具有多步反应机制，可由SB模型来描述，并由数值计算得到了所有动力学参数。利用该模型可以预测一水硬铝石在一些热处理条件下，在不同反应时间或温度下的分解反应程度。该模型的建立对研究一水硬铝石的分解转变及开发应用提供了重要的理论基础。 本文首次以一水硬铝石作为前驱体，采用新的热处理工艺，利用原位反应浆液法低温(200℃)制备了氧化铝基陶瓷涂层。涂层与基体的结合是通过化学反应生成新的物质来实现的。涂层耐磨性能良好。利用等离子喷涂激光重熔技术制备了氧化铝基陶瓷涂层，并发现制备过程中存在过渡相γ-Al2O3，这打破了普遍认为一水硬铝石热分解不存在过渡相的结论。其原因在于等离子喷涂过程中的高温高压及快速凝固过程，该条件下普通的一水硬铝石热分解的动力学理论不再适用。 另外，参与了本实验室自行开发的激光-真空弧沉积系统的部分研制工作，设计并制作了郎缪尔等离子体诊断装置。并利用该沉积系统，以一水硬铝石冷压件为靶材，进行了制备了氧化铝陶瓷膜的探索。