我国作为一个农业大国,伴随着科技的进步,对于现代化农用设施的需求与日俱增,高温热工装备在制备农用器械方面有着举足轻重的作用。碳材料中的C/C复合材料和石墨材料因具备高温稳定性、热膨胀系数低、耐腐蚀性良好等优点在高温热工装备中得到广泛应用,但在有氧环境下,碳材料的使用寿命显著下降。为解决这一问题,通常在碳材料表面制备SiC涂层提高抗氧化能力,但是由于SiC涂层与碳基体材料之间存在的热膨胀系数差异等问题使所制备SiC涂层发生开裂甚至脱落。本论文采用料浆涂刷法和物理活化法在碳材料表面引入预碳层,此后利用包埋法制备了SiC涂层,在基体碳材料表面形成梯度涂层缓解因热膨胀系数差异产生的热应力导致涂层出现的开裂甚至脱落等现象,实现碳材料的长效应用。采用料浆涂刷法制备预碳层时,通过料浆配比及涂刷次数的变化来控制预碳层种类和厚度,从而产生不同成份和厚度的预碳层,并在此预碳层的基础上,通过包埋法制备SiC涂层,同时对各层进行表征分析。探究了料浆涂刷法制备的预碳层对后续制备的SiC涂层在结构及性能上的影响。结果表明:料浆涂刷法制备预碳层的最佳工艺参数条件为料浆配比为碳粉与酚醛树脂质量比为1:2,涂刷次数3次;此时引入的预碳层将SiC涂层与基体石墨和C/C复合材料间的结合强度分别提高了近34%和45%,并且引入预碳层后制备的SiC涂层试样其氧化失重率相比于无预碳层试样均呈现大幅度降低。在多种预碳层的配比中发现活性碳材质的预碳层较适用于石墨材料基体,其样品的氧化失重率比无预碳层的样品降低了40%左右;而该预碳层用于C/C复合材料基体时,其样品的氧化失重率只降低了约25%。主要原因是引入活性碳预碳层的石墨材料表面上所制备的SiC涂层经氧化后形成了更为致密的Si O2薄膜,使其具备更为优异的抗氧化性能。通过物理活化法引入预碳层时,研究了活化温度、活化气体流速以及活化时间等参数对预碳层表面形貌及官能团的影响。在此基础上,对后续制备的SiC涂层进行表征分析,探究了物理活化法的制备工艺后续制备的SiC涂层在结构及性能上的影响。研究表明:通过物理活化法制备的预碳层将石墨和C/C复合材料表面的SiC涂层与基体的结合强度在最佳工艺条件下分别提高了约70%和83%。预碳层表面形貌及各官能团含量受活化温度、活化时间以及活化气体流速共同影响,活化温度的提高会使其表面形貌变得粗糙并且提高含氧官能团所占百分比;而活化时间的延长和活化气体流速的加大虽会使预碳层粗糙程度进一步增加,但会降低其表面含氧官能团所占比例。预碳层表面含氧官能团的百分比含量对SiC涂层的抗氧化性能有着较为重要的影响。预碳层表面含氧官能团的百分比含量越高,预碳层活性越高,与SiC涂层的结合能力越强。利用物理活化法引入预碳层能有效提高碳材料表面SiC涂层的抗氧化性能,C/C复合材料和石墨材料表面制备SiC涂层后,其氧化失重率相比于无预碳层试样分别降低了60%和37%左右。针对不同制备方法得到的预碳层,系统研究了其对后续制备的SiC涂层的影响,结果表明:相较于料浆涂刷法,利用物理活化法在石墨和C/C复合材料表面引入预碳层后,其后续制备的SiC涂层与基体的结合强度分别提高了约27%和26%,在1200℃的高温条件下抗氧化性能分别提高了16%和10%左右。利用物理活化法引入预碳层更有利于碳材料表面SiC涂层与基体形成较强的结合和致密完整表面形貌,能够更有效的实现碳材料的长效应用。