以Al-TiO₂-B₂O₃为反应体系,经机械球磨制成超细粉体,混以一定比例的磷酸二氢铝胶粘剂涂覆于Q235钢表面进行热固化,通过粉体颗粒之间的固相反应于700℃原位合成了Al₂O₃-TiB₂复相陶瓷涂层。用SEM、激光粒度分布仪、XRD、DTA等设备和手段研究了Al-TiO₂-B₂O₃复合粉体的微观形貌、粒度分布、物相组成、晶粒度变化等机械力化学及热化学特征;采用热力学、动力学方法研究了涂层的形成机理,并对涂层的结合强度、耐磨性等力学性能进行了测试。结果表明,机械力化学作用使Al-TiO₂-B₂O₃体系的热化学反应在670℃就可发生,由此在700℃制备的涂层,其物相组成为Al₂O₃,TiB₂并含少量未发生反应的Al,TiO₂以及辅料反应生成的Cr₂O₃和MgAl₂O₄等。当涂层骨料中Al、TiO₂、B2O₃物质的量比为10:3:3,骨料与粘结剂的质量比为1.5:1时,涂层性能最佳,结合强度可达13.4MP,热震次数可达45次;耐磨性提高为基底的3.21倍。