通过制备陶瓷涂层对普通碳钢板材进行表面改性，使之成为制造机械设备的结构材料，可以广泛用于各种设备中的耐磨、耐蚀零件，大幅度提高零部件耐磨性及整机寿命。重力分离SHS法与传统的耐磨材料制备技术相比，具有工艺过程简单，能耗低，生产效率高等优点。因此，研究重力SHS法制备陶瓷复合钢板的工艺具有非常重要的意义。 本文系统地研究了利用重力分离SHS法制备陶瓷复合钢板的两种方法：用在大截面方管中部置芯子的方法，制备了方管内衬陶瓷涂层，陶瓷复合方管可直接使用，也可切割为带卷边的陶瓷复合钢板；另一种是在国内外研究中，首次使用带卷边钢板直接制备了陶瓷复合涂层，涂层结合紧密，质量较好。 通过对添加剂、压料密度、预热、粉重基体比、试剂粒度、芯子材料、混料时间等因素对涂层厚度和硬度影响的试验研究，确定了制备陶瓷复合钢板较佳的工艺方法。运用XRD，电子显微镜分析了复合涂层的相组成和微观结构；检测了涂层与基体法向和切向的结合强度，确定了涂层与基体的结合方式；分析了陶瓷层中铁颗粒的形成过程及其对涂层质量的影响。 比较了工业纯Fe2O3与化学纯Fe2O3制备陶瓷涂层的厚度均匀性，硬度和结合强度，建立了工业化生产的研究基础。 应用ANSYS软件模拟计算了陶瓷内衬方管的冷却过程，得到了涂层厚度不同方管的温度-时间曲线和残余应力分布，分析了结合力产生的原因，可为工艺参数的选择提供参考。