表面工程是现代先进制造技术的重要组成部分，同时又为制造技术创新提供重要的技术支撑。表面技术在材料的表面防护、表面修复和表面改性等方面具有独特的优势。热喷涂技术是表面技术的一种，随着喷涂技术和喷涂材料的不断发展，热喷涂涂层以其优于基体材料的性能，扩大了材料的应用范围，提高了零件的使用寿命，节约了资源。 铝及铝合金以质量轻、比热强度高和导热性能好的特性而为人们所熟知，并广泛应用于航空、航天、军事及民用多个部门，但由于其硬度底、耐磨损性能差又限制了其应用范围。对某些应用场合的耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、抗高温急变及耐高温气流冲刷的需要更无法得到满足。 火焰粉末喷涂是利用燃气燃烧产生的热量加热粉末态喷涂材料，使其达到熔融或软化状态，借助焰流动能或通过喷射加速气体，将粉末喷射到经预处理过的基体表面，形成连续的涂层。其特点为设备简单、轻便、操作工艺简单、宜于现场操作。火焰粉末喷涂可以喷涂熔点较低的金属、合金材料。由于Al<,2>O<,3>的熔点高达2050℃，而氧乙炔焰的最高温度只有3200℃，喷涂时粉末颗粒在火焰中的停留时间仅有千分之一秒，因此Al<,2>O<,3>难以熔融到塑性状态，所以涂层中生粉较多、组织疏松、涂层结合强度较差。本项研究是通过把放热反应引入到复合粉末中，在喷涂时使一种金属氧化物与另一种金属进行还原反应，放出大量的反应热，同时形成反应产物Al<,2>O<,3>陶瓷涂层。在喷涂过程中，该反应放出大量的反应热，因而涂层与基体有较多冶金结合的结构特征，放出的反应热成为热喷涂过程中的第二热源。 本项研究依据的主要反应式为： 实验中对涂喷试样进行了XRD衍射分析，对涂层断面进行了SEM微观形貌分析，利用热喷涂技术国家标准和一些通用方法测定了涂层的结合强度、显微硬度、耐磨性系列力学性能。 由实验数据可知，通过引入铝热反应，可使涂层的耐磨损性能提高3.9倍，涂层的显微硬度提高1.6倍，涂层的结合强度达到5.5～8.5MPa。在对实验数据处理中分析各加入组分对涂层各项性能的影响关系，通过对正交实验的分析得出涂层最优配比。