本实验以Zr、B₄C、AlN以及Si粉为原料，采用氩弧熔覆的工艺，进行了单道和多道熔覆，在石墨基体上制备了高温抗氧化陶瓷涂层，设计了Zr-B₄C-AlN以及Zr-B₄C-AlN-Si两不同粉末体系的实验方案，探索了熔覆工艺参数、涂层成分对熔覆层微观形貌及性能的影响，并对熔覆层与基体的结合强度、熔覆层硬度以及高温抗氧化性能进行了测试研究。Zr-B₄C-AlN粉末体系氩弧熔覆得到ZrB₂-ZrC-B₄C单道陶瓷涂层，亮白色的ZrB₂、ZrC成多边形小块状，分布在大块的B₄C周围；Zr-B₄C-AlN-Si粉末体系得到ZrB₂-ZrC-B₄C-SiC单道陶瓷涂层，小块的ZrB₂、ZrC分布在条状交替分布的B₄C、SiC周围；多道ZrB₂-ZrC-B₄C-SiC熔覆层的显微组织及物相与单道熔覆相似，但是在搭接区的交界处有ZrB₂、ZrC聚集区。对ZrB₂-ZrC-B₄C-SiC单道陶瓷涂层与基体之间的结合强度进行测试，结果表明，涂层与基体之间的结合强度强于基体之间的结合强度，涂层与基体之间实现了良好的冶金结合。涂层内的显微硬度分布不均匀，主要与组织以及ZrB₂、ZrC聚集分布有关，氩弧熔覆时的熔池流动使得ZrB₂、ZrC向涂层的中心及表面移动，使得涂层的中心和表面有着较高的显微硬度。在1200℃高温下，ZrB₂-ZrC-B₄C单道陶瓷涂层质量逐渐减少，其抗氧化能力低；ZrB₂-ZrC-B₄C-SiC单道陶瓷涂层质量在4小时内逐渐减少，4小时后质量几乎维持不变，具有较强的抗氧化能力；ZrB₂-ZrC-B₄C-SiC多道陶瓷涂层整体上具有一定的抗氧化性，但是在搭接区的交界处出现微孔，抗氧化能力削弱。