钛合金因具有比强度高和耐蚀性好等特性在航空、航天、船舶、医疗等领域得到了广泛应用，但在较高的温度下，钛合金较差的抗氧化性能限制了其应用范围。玻璃基材料作为一种性能优异的涂层材料可以提高钛合金高温长时间使用过程中的抗氧化性能，延长其使用寿命。同时，玻璃基涂层也广泛应用于钛合金的热加工领域，尤其对于钛合金的锻造加工来说，玻璃防护润滑涂层的使用是必不可少的，因为它既可作为锻造过程中的高温防护涂层，又能在锻造工艺中起到润滑作用。基于上述原因，本文依据涂层设计原则在钛合金表面制备了不同种类的玻璃基涂层，主要包括钛合金高温长时间使用的玻璃基复合涂层、微晶玻璃涂层以及一种钛合金锻造用的玻璃防护润滑涂层，同时研究了上述涂层的高温性能。主要内容包括以下几个方面：　　（1）通过向硼硅酸盐玻璃中添加非晶二氧化硅，在Ti-6Al-4V合金表面制备了玻璃-非晶二氧化硅复合涂层。通过热力学讨论与热膨胀系数的计算，确定了复合涂层中硼硅酸盐玻璃的主要组分，通过预烧实验得出了复合涂层中非晶二氧化硅的合适添加量。等温氧化实验（800℃，50h）结果表明复合涂层较好地改善了Ti-6Al-4V合金的高温抗氧化性能。玻璃-非晶二氧化硅复合涂层在800℃下氧化50h后依然与基体保持良好的结合。在氧化过程中，复合涂层中的非晶二氧化硅逐渐向石英和方石英转变，同时涂层中还有透辉石晶体的析出，并且随着氧化时间的延长，透辉石晶体数量逐渐变多。　　（2）通过向硼硅酸盐玻璃中添加石英粉和铝粉，在Ti-6Al-4V合金表面分别制备了玻璃-石英和玻璃-石英-铝两种玻璃基复合涂层。等温氧化实验（800℃，100h）结果表明上述两种玻璃基复合涂层都较好地改善了Ti-6Al-4V合金的高温抗氧化性能。在800℃下氧化100h后，玻璃-石英复合涂层中生成了大量的透辉石晶体，残余玻璃含量较少，同时涂层表面能看到部分开口气孔；而玻璃-石英-铝复合涂层中透辉石晶体含量明显变少，残余玻璃含量较多，同时涂层表面完整，看不到表面气孔的存在。两种涂层不同的高温氧化行为表明铝的加入，明显减缓了玻璃-石英-铝复合涂层中透辉石的成核和生长速率。同时表明玻璃-石英复合涂层中部分开口气孔的存在与涂层中透辉石的大量生成有密切联系。相对于玻璃-石英复合涂层来说，玻璃-石英-铝复合涂层更适合作为Ti-6Al-4V合金高温长时间使用的抗氧化涂层。　　（3）通过烧结法在工业纯钛表面成功制备了 Na2O-CaO-SiO2和Na2O-CaO-Al2O3-SiO2两种微晶玻璃涂层。相对于 Na2O-CaO-SiO2微晶玻璃涂层，Na2O-CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃涂层烧结得更为致密，与基体的结合力也更好。等温氧化实验（800℃，100h）结果表明上述两种微晶玻璃涂层都较好地改善了工业纯钛的高温抗氧化性能。在800℃下氧化100h后，Na2O-CaO-SiO2微晶玻璃涂层与基体的结合力得到提升，同时由于微晶玻璃涂层中的SiO2与基体Ti发生反应，在涂层与工业纯钛基体之间形成了一层 Ti5Si3界面层。氧化后的Na2O-CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃涂层与工业纯钛基体之间也形成了一层Ti5Si3界面层，同时涂层中的Al通过Ti5Si3界面层扩散进入了基体。　　（4）研制了一种Ti-6Al-4V合金锻造用的玻璃防护润滑涂层。涂层组分中不含任何有毒成分，环保无污染。涂层中玻璃是由两种玻璃组分按一定比例构成的复合玻璃，从而拓宽了涂层的作用温度范围。复合玻璃在700℃时已经开始软化，800℃时已经完全熔融。润湿角的测量结果表明复合玻璃在Ti-6Al-4V合金的锻造温度（800~950℃）范围内能够很好的润湿钛合金基体，并且随着温度的升高，复合玻璃熔体的表面张力逐渐变小，对钛合金基体的润湿性能逐步提高。涂层的防护性能测试结果表明本文研制的玻璃防护润滑涂层能够很好地抑制Ti-6Al-4V合金的高温氧化。圆环镦粗实验结果表明玻璃涂层起到了较好的润滑效果，摩擦系数较无涂层试样减少了将近一半。锻造实验结果显示在有玻璃涂层存在的情况下，锻造后的模具表面光滑，看不到钛合金的氧化物碎屑，锻件表面也非常光滑，且易于脱模，表明本文研制的玻璃防护润滑涂层具有较好的防护与润滑性能。