碳纤维增强树脂基复合材料因其相对于金属材料所具有的高比强度，在很多领域内都具有很强的竞争力。树脂基复合材料在航空航天以及舰艇设计上因其所表现出的优异的性能而受到格外关注。然而树脂基复合材料具有的低耐热性能和低耐磨性能的缺点制约了它的应用。本文针对提高碳纤维增强树脂基复合材料的耐热耐磨性能，研究在树脂基复合材料表面制备氧化铝陶瓷保护涂层，并对涂层的性能，生长机制进行了分析。考虑到树脂基复合材料与氧化铝涂层之间巨大的热膨胀系数差异，和由此带来的涂层的内部应力所导致的涂层剥落，选择具有多孔特性的等离子喷涂涂层与微弧氧化涂层，通过对两种工艺的参数进行控制，成功在树脂基复合材料表面制备出了具有高硬度的陶瓷涂层。随后对这两种工艺所制备的涂层的性能进行了表征，并通过两种工艺的工艺参数的选择来研究两种不同工艺在树脂基体表面制备涂层的形成机理及其特点，最后对两种工艺方法的优缺点进行了比较。首先，用等离子喷涂和电弧喷涂的方法在树脂基复合材料表面制备了Al过渡涂层，通过在涂层制备过程中对树脂基体温度的检测，以及对涂层的XRD分析和微观组织形貌的观察，确定了制备Al过渡层的最优方法，发现涂层与树脂之间是通过机械结合的方式结合，并且形成涂层的板条结构的扁平化程度对于涂层的结合强度有重要影响。同时，确定了在等离子喷涂过程中对基体进行充分的冷却，并采用多次喷涂的方法，给基体以充足的冷却时间，才能避免喷涂过程中对树脂基体产生的热损伤。在已经制备好的Al过渡层上，用等离子喷涂的方法制备了Al₂O₃陶瓷涂层。对涂层的XRD分析发现涂层主要由α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃两种相组成。对各涂层进行了微观组织形貌观察，Al₂O₃涂层内观察到两种结构：一种是表面粗糙的，类似珊瑚的并带有孔洞的结构；另一种是相对偏平的平滑结构。这两种不同的结构在涂层表面随机分布。随着喷涂电流强度的升高，涂层内粗糙的类珊瑚结构逐渐减少，而平滑的结构则逐渐增多。纳米压痕测试证明了应用等离子喷涂工艺可以在树脂基复合材料表面制备出具有较高硬度的Al₂O₃陶瓷涂层，从而可以起到对涂层表面的保护作用。但是在喷涂了陶瓷涂层后，所有涂层的结合强度都下降到1.2MPa以下，说明应用等离子喷涂工艺制备Al₂O₃陶瓷会对树脂基体造成损伤并降低涂层的结合强度。随后应用微弧氧化的方法，以等离子喷涂制备的Al过渡层为金属基体，制备Al₂O₃陶瓷涂层。对不同微弧氧化时间和氧化电压所获得的涂层进行了微观组织形貌的观察和化学组分的分析，并讨论了微弧氧化在等离子喷涂制备涂层上的作用机理，以及氧化时间和氧化电压对于涂层的影响。发现各涂层内均存在α-Al₂O₃，γ-Al₂O₃和无定形相。并且，随着时间/电压的升高，α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃相的含量也相应增大。并且涂层的结构会随着时间/电压的变化呈现出先致密化后孔洞增多的现象。对涂层结合强度的测试表明，采用微弧氧化的方法可以获得具有较高结合强度（最低为4.67MPa）的涂层。最后，对各涂层进行了摩擦磨损性能测试，结果表明，各种方法所制备的涂层均可以对树脂基体起到一定的提高耐磨性能的作用，而微弧氧化获得的涂层相对于等离子喷涂制备的涂层具有更好的结合强度，而等离子喷涂制备的涂层具有更高的表面硬度。对涂层的耐热性能进行了测试，结果表明两种方法都可以有效的提高树脂基复合材料的耐热能力，相对的等离子喷涂方法制备的涂层由于其孔隙率高的特点而具有更好的热防护能力。