本项目针对高超声速飞行器对轻质超高温热防护系统的需求，在碳基材料表面开展适用于1800℃以上服役环境的ZrB2-SiC超高温陶瓷涂层研究，充分发挥超高温陶瓷良好的抗氧化烧蚀性能和碳基材料轻质、抗热震性能好的优点。为克服传统工艺获得的超高温陶瓷涂层致密度低、抗氧化烧蚀性能不足的缺点，重点探索碳基材料表面超高温陶瓷涂层化学气相沉积新工艺、新机理、涂层结构优化设计及材料结构演化规律。通过化学气相沉积法引入ZrB2，研究ZrB2涂层的生长机制及影响因素。通过化学气相共沉积方法制备ZrB2-SiC复合涂层，揭示ZrB2-SiC涂层化学气相共沉积机理。设计并优化多层ZrB2-SiC复合陶瓷涂层的组分和结构，改善涂层与基体的热匹配性，研究多层涂层氧化烧蚀机制和失效行为。为我国临近空间高超声速飞行器超高温热防护系统的设计、性能提升及安全评估提供理论与实验依据。