反应喷涂将自蔓延高温合成技术(Self-propagating High TemperatureSynthesis，简称SHS技术)与传统热喷涂技术结合起来，借助喷涂原料间反应的高放热促进喷涂粒子和产物粒子的熔化，从而可获得常规方法难以制备的高熔点的陶瓷或金属间化合物涂层，因而可实现低成本、高效能地制备高性能陶瓷基复合涂层。Ti-B-N复合涂层具有比单一陶瓷涂层优异的性能而受到广泛关注，超音速反应喷涂制备TiN基复合涂层的研究未见报道。本文以自蔓延反应喷涂为基础，从热力学上研究了自蔓延反应喷涂的热力学可能性，采用等离子反应喷涂和低压等离子反应喷涂法制备Ti-B-N复合涂层，以及超音速反应喷涂技术制备TiN基复合涂层，对喷涂粉末配方、粉末制备工艺进行了设计，并研究不同条件下生成的涂层的显微结构、化学组成、显微硬度以及抗腐蚀性能。　　 通过对反应喷涂的热力学计算，得出了在不同温度下TiO2、TiN、TiB2和TiB化合物生成反应的热力学反应趋势。当温度T＜1280K，各化合物按生成由易到难的顺序是：TiO2＞TiN＞TiB2＞TiB；当1280K＜T＜2030K，各化合物按生成由易到难的顺序是：TiO2＞TiB2＞TiN＞TiB；当2030K＜T＜3290K，各化合物按生成由易到难的顺序是：TiO2＞TiB2＞TiB＞TiN；通过对各反应的绝热温度的计算，得出了添加Cr、Co稀释剂、预热温度对反应的绝热温度的影响规律。　　 采用反应等离子喷涂的结果表明，采用机械混合法制备喷涂粉末，氮气送粉制备的TiN-TiB2复合陶瓷涂层具有较高的硬度，在3.5wt％NaCl溶液中的阳极极化曲线以及浸泡试验结果表明，陶瓷涂层的抗腐蚀均显著优于单纯碳钢试样，涂层的原始粉末为Ti+B4C+10％Cr涂层的抗腐蚀性最好；采用氩气送粉制备的TiN-TiB2涂层硬度以及抗腐蚀性明显低于氮气送粉获得的涂层；采用900℃压块烧结法获得了厚度为250μm的TiN-TiB2涂层，涂层各层熔化状态良好，显微硬度达1329HV100gf，在3.5％NaCl溶液中具有良好的抗腐蚀性能。　　 采用喷雾造粒法获得了球形度良好的喷涂粉末，对喷雾粉末进行真空热处理后，粉末中的含氧量降低，粉末更加致密；低压等离子反应喷涂有效地避免了粉末的氧化。当喷涂距离为240mm时反应未完全进行，涂层中应力较大，涂层的平均显微硬度为637HV100gf，Weibull分布呈简单的直线分布；当喷涂距离为300mm时，获得了Ti-C-N-B复合涂层，涂层的平均显微硬度为528HV100gf，Weibull分布呈特有的双态分布。与碳钢相比，在不同喷涂距离下制备的涂层抗腐蚀性显著提高，喷涂距离为300mm制备的Ti(C，N)-TiB2耐蚀性更佳。　　 采用超音速反应喷涂法在普碳钢表面获得了TiN基复合涂层，该涂层呈层状结构，即使不喷涂打底层，涂层仍达300μm，且与基体结合良好；涂层显微硬度存在压痕尺寸效应，硬度值由50g载荷下的1137HV降低到1000g下的810HV。在大载荷下较高的硬度值以及弧状的压痕边缘说明涂层的性能优异；通过压痕裂纹法计算出的TiN基复合涂层的断裂韧性较高，比等离子喷涂TiN涂层的断裂韧性更高；超音速喷涂TiN基复合涂层具有优异的抗腐蚀性能，在3.5％NaCl溶液中的阳极极化曲线存在很宽范围的钝化区，开路电位很正；TiN基复合涂层具有优异的耐磨损性能，磨损量比无涂层试样降低三个数量级，摩擦系数也明显低于涂层试样，在大载荷下磨损为三体磨料磨损；涂层优异的性能是由反应喷涂和超音速喷涂的特性共同决定的。