随着航空工业的发展,航空发动机的热端部件受热温度越来越高,对材料的高温抗腐蚀性能提出了更高的要求。热端部件常用材料镍基高温合金GH3039表面起抗氧化作用的致密氧化膜Cr₂O₃在高温下反应转化成易挥发的CrO3,致使其高温抗腐蚀性能迅速恶化。本课题采用溶胶凝胶法,在GH3039合金基体表面制备连续致密的YSZ/Al₂O₃复合涂层（YSZ为Y₂O₃稳定的ZrO2）。首先,通过正交实验方法研究pH值、前驱体Zr（NO3）4和水的摩尔比、水解温度、水解时间对YSZ溶胶质量的影响,以获得溶胶制备理想工艺参数;在Yoldas方法基础上,以Al（OCH3）3为前驱体,利用单一因素控制法优化Al₂O₃溶胶的制备工艺。其次,通过DSC和XRD分析获得YSZ溶胶和Al₂O₃溶胶的最佳热处理工艺参数,再对先后获得的理想的YSZ溶胶和Al₂O₃溶胶浸渍、提拉、干燥、热处理后,最终制得连续致密的YSZ/Al₂O₃复合涂层。为表征YSZ/Al₂O₃涂层的抗高温氧化性能、抗热震性能、抗热腐蚀性能的优劣,以GH3039合金和Al₂O₃涂层作为对比样品,分别开展等温氧化实验（1000℃,100h）、循环氧化实验（1000℃,2h/次,50次）和热腐蚀实验（900℃,50h,75wt.%Na2SO4+25wt.%NaCl饱和盐溶液）。结果表明:YSZ/Al₂O₃复合涂层在1000℃等温氧化实验中,表面氧化产物仅为少量的Cr₂O₃,基体内部没有出现内氧化现象,并且YSZ/Al₂O₃复合涂层增重为0.52mg·cm-2,仅分别为基体的14%和Al₂O₃涂层的23%;在循环氧化实验中,YSZ/Al₂O₃复合涂层表面致密,没有出现明显的开裂和剥落,所以YSZ/Al₂O₃复合涂层对GH3039合金基体具有更好的高温抗氧化性能和抗热震性能,能够显著降低GH3039的高温氧化速率。在热腐蚀实验中,YSZ/Al₂O₃复合涂层的腐蚀速率为0.01782 mg4·cm-2·h-1,仅为GH3039合金基体的2.4%和单一Al₂O₃涂层的5.8%。热腐蚀实验后YSZ/Al₂O₃涂层表面依然完整,没有出现明显的裂纹,内部也没有发生内硫化和内氧化现象,说明YSZ/Al₂O₃复合涂层显著提高了GH3039的抗热腐蚀性能。