45钢因其协调良好的强度、塑性及焊接性能,被广泛用于重型与通用机械领域,然而由于其自身较差的耐腐蚀性能,在应用于海洋等腐蚀环境中时,需要在表面涂覆一层防护涂层以延长服役寿命。铝（Al）具有良好的耐腐蚀性能,因而制成涂层涂覆于45钢表面可为45钢提供有效的腐蚀防护。氮化硼纳米片（BNNSs）具有高强度、高导热以及高耐腐蚀性能,可以作为物理屏障阻隔腐蚀介质,因此加入到Al中有望形成“迷宫效应”,延长腐蚀介质的扩散路径,从而进一步提高提升Al涂层的耐腐蚀性能。此外,BNNSs的自润滑特性可以同时提高Al涂层的耐磨性能。冷喷涂作为一种新兴的增材制造技术,利用压缩气体将金属加速,使颗粒在冲击基体后发生剧烈的塑性变形并牢固附着在基体上形成涂层,具有沉积效率高、孔隙率低等优点。因此,针对腐蚀失效零件的防护要求,本文以Al为涂层材料,以BNNSs为涂层的增强相,利用高能球磨与冷喷涂工艺在45钢基体上制备了Al-BNNSs复合涂层。通过腐蚀试验与摩擦试验研究了Al-BNNSs复合涂层的腐蚀机理与摩擦机理,同时利用分子动力学模拟（MD）研究了Al-BNNSs复合颗粒的沉积行为,着重分析了BNNSs在其中的影响,具体结果如下:（1）将BNNSs与Al颗粒球磨混合制备了BNNSs均匀分散于颗粒内部的Al-BNNSs复合粉末。复合粉末在不同球磨时间下的形貌变化表明,由于BNNSs对团聚的阻隔作用,颗粒团聚为合适粒径的颗粒所需要的球磨时间随着BNNSs含量的提高而增加,且颗粒表面BNNSs的团聚现象随BNNSs含量的提高而逐渐增多。（2）采用冷喷涂工艺将Al-BNNSs复合粉末沉积于45钢基体表面,制得Al-BNNSs复合涂层。对涂层微观结构、物相组成与表面硬度的表征表明,Al-BNNSs沉积过程中未发生明显相变,BNNSs会增加Al颗粒的变形抗力,使颗粒的沉积变难,随BNNSs含量增高愈来愈具“喷丸效应”,Al与BNNSs之间的脱粘分离会导致涂层硬度的降低。（3）Al-BNNSs复合涂层可以为45钢基体提供阴极保护与长效防护,其致密度与孔隙形状与是其耐腐蚀性能的决定因素。当BNNSs含量为0.5 vol%时,Al-BNNSs复合涂层将45钢基体腐蚀电流密度由1.92×10-5 A/cm~2降低至2.28×10-7A/cm~2,腐蚀速率降低了2个数量级,这得益于BNNSs在涂层中均匀交叠分布形成的迷宫效应。（4）Al-BNNSs复合涂层主要的磨损机制是磨粒磨损。当BNNSs含量为0.5 vol%时,Al-BNNSs复合涂层的摩擦系数和磨损率分别为0.34与39.2×10-5mm~3/N·m,较纯Al涂层分别降低了54%与11%;当BNNSs含量为1.5 vol%时,Al-BNNSs复合涂层的摩擦系数和磨损率分别为0.31与3.9×10-5 mm~3/N·m,较纯Al涂层分别降低了58%与62%。复合涂层耐磨性能提高取决于涂层的硬度与BNNSs的影响,涂层中的BNNSs会降低摩擦力并减小磨球与Al颗粒的接触面积,降低材料的去除量。（5）分子动力学模拟表明,纯Al颗粒的塑性变形行为根据变形的区域和顺序而被划分为三个阶段:颗粒底部与基体接触区域发生变形并产生位错、颗粒中部发生塑性变形并形成密集的位错团、颗粒顶部发生变形形成扁平形状。BNNSs对颗粒沉积行为的影响机制在于:平行于基体表面的BNNSs会将Al颗粒的变形限制在颗粒的中、底部,从而降低颗粒的整体塑性变形程度;垂直于基体表面的BNNSs会引导Al原子沿其表面方向进行滑移,从而改变颗粒的最终变形状态;BNNSs对应力的传播及位错的运动具有阻隔作用,从而导致颗粒沉积的不均匀性以及高的局部硬化程度。