本文以高超声速飞行器超高温防热材料的研制为背景,开展基于Ir表面原位合金化改性的Ir-Al-X（X=Hf、Zr、Ta和Y）涂层的制备工艺和高温抗氧化烧蚀性能研究。系统研究固渗工艺参数对Ir-Al涂层组织结构的影响规律,探索研究Ir-Al-X涂层的制备工艺,采用高频等离子风洞研究不同组织结构的Ir-Al涂层的风洞烧蚀行为,采用感应加热和高频等离子风洞分别研究四种Ir-Al-X涂层的静态氧化行为和风洞烧蚀行为,总结了第二改性元素X对Ir-Al涂层高温氧化和烧蚀行为的影响机理。研究了固渗工艺对Ir-Al涂层组织结构及生长动力学的影响,探索了Ir-Al-X涂层的制备工艺。结果表明,固渗法制得的Ir-Al涂层具有双层结构,随固渗时间的延长,Ir Al内层厚度基本不变,稳定在2-3μm,IrAl_2.7（3）外层呈抛物线规律增厚,650℃时,其生长动力学常数为2.13×10^-13 m²/s;采用先渗Al后渗X的工艺可以在Ir-Al涂层表面获得成分分布均匀、由多种二元金属间化合物混合构成的渗X层（X=Hf、Zr、Y）。研究了Ir-Al涂层的风洞烧蚀行为及失效机理。相比单层结构,双层Ir-Al涂层因烧蚀时发生外氧化形成致密Al₂O₃层而表现出更低的热响应和更高的烧蚀极限。热流密度3.35 MW/m²、驻点压力4.98 kPa时,双层和单层Ir-Al涂层试样的驻点温度分别为1630℃和2070℃。热流密度3.75 MW/m²、驻点压力5.06 kPa时,双层Ir-Al涂层因驻点温度超过Al₂O₃熔点导致Al₂O₃层熔化失效。对Ir-Al涂层进行预氧化处理后,表面形成的Al₂O₃层存在大量缺陷,导致其烧蚀极限降低至热流密度2.80 MW/m²、驻点压力6.93 kPa。研究了Ir-Al-X（X=Hf、Zr、Ta、Y）涂层的抗氧化烧蚀性能和多元改性机理。1800℃氧化时,Ir-Al-Y涂层形成的氧化层热匹配性差,Ir-Al-Ta涂层则无法形成稳定氧化层,故二者在5min内均迅速丧失抗氧化性;Ir-Al-Hf和Ir-Al-Zr涂层氧化后在表面形成连续但致密性较差的Ir’+Al₂O₃+HfO₂（ZrO₂）混合氧化层,导致其下方涂层由外氧化向内氧化转变,氧化层中Ir’的氧化挥发削弱了氧化层的层间结合强度,最终导致氧化层脱落及抗氧化性的恶化。此外,混合氧化物因存在低共晶点（Al₂O₃-HfO₂:1890℃,Al₂O₃-ZrO₂:1860℃）,限制了涂层的最高服役温度,风洞考核时易发生氧化层熔化进而引发涂层失效。