腐蚀是导致飞行器结构弱化的主要因素之一,直接危及飞行器的安全性、可靠性和使用寿命.纳米复合涂层防护技术充分发挥了纳米材料的各种特异性能以及与基体之间的协同效应,能使材料性能具有可设计性,研究和开发新型超耐候、重防腐、高耐磨纳米复合涂层材料对于飞行器设计具有十分重要的意义.本文结合航空涂(镀)层技术的国内外发展现状,基于金属腐蚀与表面保护理论和纳米复合材料设计与制备技术,对提高飞行器黑色金属零部件的表面耐蚀、耐磨性和改善航空有机涂料的抗紫外耐老化性能进行了理论与试验研究.首先,作者系统地研究了前人涉及较少的金属基纳米复合材料的各种制备技术.然后,以防腐镀锌层为研究对象,从本质上揭示了稀土和Ni改善镀层耐蚀性的机理,并建立镀锌层中添加稀土和Ni后的腐蚀模型;运用复合电镀工艺初步探讨纳米稀土氧化物(CeO<,2>)对镀锌层耐蚀性的影响,结果表明,在相同的工艺条件下,相对于纯Zn镀层,纳米CeO<,2>/Zn复合镀层的耐蚀性能显著提高,而微米CeO<,2>/Zn复合镀层的效果并不明显.在上述研究基础上,设计并运用"高能球磨+真空热压"制备技术开发出新型纳米CeO<,2>/Zn、纳米NiO/Zn、纳米CeO<,2>/Al和纳米NiO/Al等系列重防腐、高耐磨镀层材料,通过工艺优化得到纳米粒子在基体中呈均匀单分散状态的理想纳米/微米粒子复合效果.本文的另一大类研究内容是运用共混技术通过添加纳米SiO<,2>等优良抗老化剂试图对新型航空氟碳涂料进行改性.结果显示,提出的方法在一定程度上提高了氟碳涂层的耐老化性和综合机械性能.