高温下材料与环境介质发生不可逆转的化学反应称为腐蚀。高温腐蚀形态一般为氧化（包括硫化、氯化、碳化等）、热腐蚀和冲蚀-腐蚀交互作用。高温腐蚀与防护研究涉及两方面的内容：（1）材料的高温腐蚀行为、规律和机理；（2）材料高温防护，主要包括材料表面层化学组成或（和）结构改性，防护涂层的设计、制备及其高温腐蚀行为、规律和机理。我国学者主要集中在上述两方面开展了防护研究，皆卓有成效，研究体系及成果在国际上有特色、有影响。
在腐蚀机理方面的高温腐蚀的代表性成果包括：（1）在多元合金氧化机理方面，完善了含Al三元合金氧化的第三组元效应，发现Cr促进Al2O3膜的形成不能用经典理论来描述；构建了可半定量描述合金在各成分范围内的氧化热力学和动力学过程的四元合金的三维氧化图。研究成果为合金设计提供理论指导。（2）研究了在盐水蒸发综合作用下的氧化机制，揭示了中温（400~700℃）“盐+水蒸气”环境中的腐蚀同时包括化学反应和电化学反应两个过程。（3）在活性元素效应研究方面，深入阐明NiAl金属间化合物合金中弥散的CeO2颗粒降低Al2O3氧化膜生长速度的根本原因。另外，也开展了复杂体系（如搪瓷-NiCoCrAlTaY）在复杂苛刻环境（如生物质燃料环境）下的高温腐蚀机理研究。
在高温防护研究方面取得的主要进展包括：（1）在颗粒增强搪瓷涂层研究方面，发现：颗粒增强可降低涂层/基体的热膨胀系数差异，从而降低冷却时涂层的热应力；氧化物颗粒可提高裂纹萌生应力水平，从而降低涂层的开裂和剥落倾向；金属颗粒可提高裂纹扩展功，从而降低涂层的开裂和剥落倾向。（2）在热障涂层方面，相继开发了几种新型的陶瓷层材料（如在YSZ中掺杂稀土氧化物以提高热障涂层的隔热效果与抗烧结温度），研发出高服役温度的La2Zr2O7和La2Ce2O7陶瓷隔热材料，提出了兼具有PS和EB-PVD有点的等离子喷涂物理气相沉积（PS-PVD）和溶液先驱体等离子喷涂（SPPS）等新的热障涂层制备方法。（3）设计了新的抗高温腐蚀复合涂层体系。复合结构不仅使涂层具有优异的力学性能，且复合涂层可有效阻碍氧和其他腐蚀物质传质的、封闭合金基体的。连续相的存在，使涂层具有优异的抗高温腐蚀性能。（4）针对性地设计并研制了不同组成和结构的纳米晶和超细晶涂层，开展了相关涂层的高温腐蚀性能研究，发现细结构利于生长粘附性强的保护性氧化膜。
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