采用等离子喷涂技术,在310S耐热不锈钢基体上制备ZrB₂-SiC复合涂层,对纳米团聚粉末与常规微米粉末的喷涂距离进行了优化,确定了 SiC在ZrB₂-SiC复合涂层中的最佳添加比例,利用XRD、SEM等手段分析了纳米团聚粉末ZrB₂-SiC复合涂层与微米ZrB₂-SiC复合涂层组织结构及微观形貌;利用拉伸法测定涂层结合强度;静态高温氧化法表征涂层高温抗氧化性能;氧-乙炔高温烧蚀法测试涂层高温烧蚀性能;并对比分析了纳米团聚粉末（n-ZS）与常规微米商用粉末（m-ZS）对所制备涂层组织形貌、力学及物理性能的影响。分别对纳米团聚粉末（n-ZS）及常规微米粉末（m-ZS）进行了喷涂距离为50mm-250mm范围的测试,测试结果显示,当喷涂距离过近时,会导致粉末融化不完全,与基体结合不牢固,表面浮粉较多的现象;同时,过近的喷涂距离会使等离子焰流对基体材料形成烧蚀,对涂层的质量形成影响;喷涂距离过远导致粉末在.到达基体时速度的下降、动能降低,与基体无法完全形成咬合。m-ZS、n-ZS涂层分别在60-130 mm和65-140 mm距.离范围内喷涂得到的涂层平整均匀且厚度适中,呈现较佳喷涂沉积态。通过分析在该范围下涂层的微观形貌以及粉末的融化状态,最终得出n-ZS、m-ZS涂层在喷涂距离均为lOOmm时,涂层表面孔隙及微裂纹形成最少,涂层致密度最高,因此确定了 ZrB₂-SiC涂层最优喷涂距离为100mm。当SiC掺杂比例为25 wt %时,粉末颗粒在粘结层表面形成铺展程度较高,孔隙及微裂纹相对其它4种含量的涂层大幅减少,此时ZrB₂-SiC复合涂层表面微观形貌最为致密;涂层显微硬度随SiC含量的上升而增长,但SiC含量为25wt%的涂层结合强度最高,达到45MPa;经高温氧化后,SiC含量为25wt%的涂层氧化增重低于其余4种含量的涂层,且涂层表面所生成的氧化产物较少,整体氧化程度低。因此确定了 ZrB₂-SiC涂层中最佳SiC含量为25 wt 。利用最佳SiC配比及最优喷涂距离参数,分别制备m-ZS、n-ZS涂层。n-ZS粉末经喷涂制备涂层后,原相保持较好,m-ZS粉末在高温的等离子焰流下发生氧化的程度更高。相对于n-ZS涂层,m-ZS涂层表面存在较多孔隙、微裂纹,同时有部分未熔颗粒存在,使得其致密度明显低于n-ZS涂层。通过50h,1100℃的静态高温氧化后,m-ZS、n-ZS涂层均有所增重且表面出现了裂纹等缺陷,但整体增重量均小于基体增重,表明了 m-ZS和n-ZS涂层对310S不锈钢材料起到了高温氧化的保护作用。m-ZS涂层的增重高于n-ZS涂层,同时涂层表面与截面均出现大规模氧化物,说明其氧化程度更高,同时也论证了其氧化增重更高的原因。进一步说明了纳米团聚粉末涂层的高温抗氧:化能力高于微米涂层。通过氧-乙炔高温烧蚀,m-ZS、n-ZS涂层均呈现粉化,m-ZS耐烧蚀时间更长,达到600s,较n-ZS涂层提升约12倍。烧蚀后m-ZS涂层与基体的结合仍保持较好,表面形成了以ZrO₂颗粒为骨架,以SiO₂.ZrSiO₄等流态氧化物为填充物的反应层;仅在中心区域少部分由于焰流的机械冲刷而形成了孔洞,进而与粘结层发生反应生成针状θ-A1203;玻璃态SiO₂.ZrSiO₄等氧化物向孔洞周边偏聚,嵌入至ZrO₂骨架内部与表面。n-ZS涂层经过53s的高温烧蚀后,发生了部分开裂剥落,导致了涂层的失效。n-ZS涂层表面中心区域虽未被烧穿,但反应所生成的氧化物由于以较为细小的纳米晶粒存在,被烧蚀焰流冲刷脱离涂层或被快速蒸发,表面残留了大量ZrO₂颗粒;大量ZrO₂颗粒的堆积而没有流态氧化物填充过渡,导致了涂层严重粉化的同时出现快速开裂、剥落的现象,失去对基体材料的保护作用,因此m-ZS涂层的高温抗烧蚀能力强于n-ZS涂层。