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颗粒增强金属基复合涂层具备金属和陶瓷的综合性能，能够应用在单一金属或陶瓷涂层难以适应的服役环境。本文充分利用了铝基和镍基耐蚀性能和抗热震性能好，而Al2O3和Al2O3-13wt.%TiO2硬度高耐磨性能优异的特点，采用等离子喷涂的方法制备Al2O3和Al2O3-13wt.%TiO2增强的铝基和镍基复合涂层，并分析了喷涂喂料的形貌、涂层的微观组织和硬度、结合强度等力学性能，重点研究了复合涂层的摩擦磨损、冲蚀磨损和划痕等摩擦学性能，研究了复合涂层的抗热震性能和在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。SEM观察发现各涂层的表面均呈凹凸不平的堆砌的浪花状形貌，颗粒增强涂层表面还能观察到增强颗粒；增强颗粒在涂层中均匀分布，铝基涂层的截面没有明显层状结构和大气孔，镍基涂层为层状结构，有约1%的气孔率。XRD分析发现，铝基涂层的主要物相为Al、α-Al2O3和少量TiO2，镍基涂层的主要物相为Ni、NiO，α-Al2O3和少量TiO2。增强相的加入使涂层的硬度大幅提高，铝基涂层的结合强度略有降低，镍基涂层的结合强度基本不变。滑动摩擦磨损试验结果表明，增强颗粒的复合涂层比纯Al、纯Ni涂层的摩擦系数要低，其质量和体积磨损量都明显减少，耐磨性能成倍提高。冲蚀磨损试验表明，增强相的加入，使铝基涂层的冲蚀磨损量大幅下降，磨损性能提高了15倍以上；对镍基涂层，Ni-20%Al2O3涂层的磨损量从纯Ni涂层的85mg上升到122mg，而Ni-20%Al2O3TiO2涂层则下降到64mg。划痕试验表明，增强颗粒的加入，涂层的临界载荷提高。和纯Al、纯Ni涂层相比，铝基涂层的摩擦系数基本不变，镍基涂层的摩擦系数降低。铝基涂层在550下热震230次而未出现裂纹和破坏，具备优良的抗热震性能；镍基涂层的1000热震试验发现，纯Ni涂层的热震循环为30次，Al2O3和Al2O3-TiO2的加入使镍基涂层的热震循环次数分别下降了48%和39%。电位极化曲线测试表明，增强相的加入使铝基涂层的腐蚀倾向有所减弱，镍基涂层加剧。3.5%NaCl溶液浸泡试验表明，增强相使涂层的长期耐蚀性能下降。对铝基涂层，主要腐蚀机制是涂层表面存在大量孔隙易形成闭塞电池而产生点蚀，腐蚀产物的堆积而引发全面腐蚀，腐蚀产物是Al（OH）3。镍基涂层的腐蚀机制一样，但是腐蚀程度下降，主要腐蚀产物是NiO和Ni（OH）2。