本文主要研究采用热化学反应法在Q235钢基体上制备Al₂O₃基陶瓷涂层,并用X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜（SEM）等实验手段和力学分析方法,利用小样本数据挖掘技术对陶瓷涂层配方进行优化,并系统的研究了涂层制备工艺、优化涂层试样的组织结构、抗热震性和耐蚀性等。研究结果表明:通过小样本数据挖掘优化方案,采用热化学反应法在Q235钢基体材料表面制备的陶瓷涂层的性能得到了很大的提高。小样本数据挖掘得出:骨料中Al₂O₃的含量80%、粘结剂与固化剂之比5:1、骨料与粘结剂之比1.25:1为最佳方案,该方案在预喷涂Ni-Al中间层的Q235钢基体上制备出了性能较好的氧化铝基陶瓷涂层。X射线衍射分析结果表明:陶瓷涂层在600℃固化后有新相产生。扫描电镜结果表明:陶瓷涂层比较均匀致密,涂层具有网络结构,涂层与基体之间已无明显界限,两者结合良好。涂层性能检测结果表明:热化学反应陶瓷涂层使Q235钢的耐蚀性与耐磨性明显提高。