为了减少由于氧化导致的金属材料的浪费,提高材料在高温服役条件下的抗氧化性能,使金属材料在高温下具有一定机械结构强度的同时具备优良的抗氧化性能,在金属表面制备无机陶瓷涂层不失为一个良策。选取316L奥氏体不锈钢为基体,采用溶胶-凝胶法,以异丙醇铝为前驱体制备A1203溶胶,寻找制备溶胶的最佳参数组合,通过SEM、XRD和DSC对干凝胶粉末进行分析。浸渍提拉后干燥、800℃下真空烧结,在316L奥氏体不锈钢表面制备出不同层数的A1203涂层,利用SEM、AFM从二维和三维角度研究涂层层数对涂层形貌的影响,使用非连续氧化称重法来表征高温抗氧化性能,使用光学数码显微镜观察经氧化实验后试样的表面形貌,对比空白试样和涂层试样高温氧化程度。由于Zr02具有与基体相似的热膨胀系数,故引入Zr02过渡涂层,进一步提高A1203涂层的整体性能。结果表明,水解温度90℃、水解时间4h、Al(iso-OC3H7)3:H2O摩尔比为1：100、pH值为2时制备的溶胶性能最佳；随着A1203涂层层数的增加,涂层表面的二次粒子数量增多,溶胶成膜的效率降低；A1203涂层对基体的高温保护效果很显著,其中涂层层数为3时,试样同时具备良好的抗高温氧化持久性和抗热震性,相比于其他试样防护效果最佳。Zr02过渡层的引入抑制了涂层表面二次粒子的形成,降低涂层的表面颗粒高度最高值40%左右,虽然其抗氧化持久性和抗热震性相对于单一的A1203涂层没有明显的改善,但是涂层在高温下更为均匀稳定。