镁合金由于具有优异的物理和机械性能,因此在航空航天、海洋、汽车等高技术领域应用广泛。但是,镁合金硬度低、耐磨性和耐腐蚀较差,这极大限制了其在实际工况中的使用。冷喷涂是一种较为新颖的表面处理技术,可为镁合金提供优异的腐蚀防护,但在提升镁合金的硬度和耐磨性方面未有显著优势。等离子体电解氧化是一种有效的陶瓷涂层生长工艺,可以显著提高阀金属硬度和耐磨性。在这项工作中,首先采用聚合物热解耦合高能球磨（PPCVD-HEBM）工艺制备了1wt.%碳纳米管增强铝（1wt.%CNT-Al）复合粉末,然后通过冷喷涂技术在AZ91镁合金基体表面分别沉积了纯Al涂层和1wt.%CNT-Al复合涂层,最后对冷喷涂涂层进行PEO处理,构筑冷喷涂+PEO双涂层结构。使用环境扫描电子显微镜（SEM）,场发射透射电子显微镜（TEM）拉曼光谱,X射线衍射光谱仪（XRD）和热重分析仪（TGA）对冷喷涂粉末原料、冷喷涂涂层和PEO陶瓷涂层的形貌,结构,相组成和元素含量进行了研究。通过综合纳米力学性能测试仪,电化学工作站和干滑动摩擦磨损试验机等设备对涂层的力学性能和耐磨耐蚀性进行分析。主要研究CNT-Al复合粉末的制备以及CNT的引入对冷喷涂Al基金属涂层和Al2O3基陶瓷涂层的显微组织与相结构、力学性能以及耐磨耐蚀性能的影响。结果表明:PPCVD-HEBM工艺是制备CNT-Al复合粉末的一种较为新颖且有效的方法。进一步使用冷喷涂技术,将其在AZ91镁合金基体上成型为CNT-Al复合涂层发现:冷喷涂CNT-Al复合涂层的平均硬度和弹性模量分别为1.66GPa和77.6GPa,分别比纯Al涂层高出112.8%和11.7%;CNT-Al复合涂层的腐蚀电流密度仅为2.030×10-6A/cm~2,比纯Al涂层(4.661×10-6A/cm~2)降低一倍,而且相比于AZ91镁合金基体(1.126×10-4 A/cm~2)降低2个数量级,显著提升了镁合金基体的耐蚀性;由于CNT的自润滑性和隔离作用,CNT-Al复合涂层的磨损率为9.34×10-4mm~3/N·m,分别比纯Al涂层(3.50×10-3mm~3/N·m)和AZ91镁合金基体(1.16×10-3mm~3/N·m)减少1个数量级,在耐磨性方面具有显著优势。对冷喷涂涂层进行PEO处理后,在AZ91镁合金上成功制备了CNT-Al+PEO和Al+PEO双涂层。与冷喷涂涂层相比,冷喷涂结合PEO工艺制备的双涂层的综合性能得到了显着改善。此外,相比于Al+PEO双涂层,CNT-Al+PEO双涂层具有更优异的力学性能和耐磨性。但含有CNT的双涂层由于含有明显的多孔层,使得CNT-Al+PEO双涂层的耐蚀性稍差。