航空燃油发动机热部件表面结焦积碳一直是航空安全的巨大隐患。通过在热部件表面制备防护涂抑制结焦,是解决航空发动机关键热部件结焦积碳的有效途径,但寻找性能稳定、有效抑制结焦的惰性防护涂层是该领域的难点问题。二维六方氮化硼（hBN）薄膜由于自身的化学稳定性、热稳定性及便于机械加工等优势在金属的抗氧化、抗腐蚀方面等方面得到了应用,但在航空燃油结焦抑制方面未见报道。本文首先研究在镍金属基底上等离子体辅助化学气相沉积法（PECVD）制备hBN涂层,并进一步研究了hBN涂层在航空燃油结焦抑制领域的应用价值。本文首先研究了利用PECVD方法在镍金属基底表面生长厚度均匀、质量优异的hBN涂层,在Ar:H2=40:20的气氛及100 Pa系统压力下,深入研究等离子体功率、生长温度、生长时间因素对hBN生长的影响规律:生长温度设定为1000℃,生长时间为60 min时,在80-90 W的等离子体功率范围下,制备的hBN涂层薄膜结构连续平整,此范围外的功率设定无法获得覆盖完全的hBN涂层;等离子体功率设定为80 W,生长时间40 min时,在制备温度从600℃增加到1000℃的过程中,hBN涂层拉曼峰半高宽从24.13 cm-1降低到10.91 cm-1,表面hBN涂层的结晶度不断提升,达到较高水平;等离子体功率设定为80 W,生长温度为900℃时,在生长时间从20 min增加到80 min的过程中,hBN涂层厚度从0.62 nm增加到4.24 nm,实现了hBN涂层厚度的可调。通过氧化实验对涂层的基底防护性能进行分析,获得最优生长条件为:等离子体功率为80 W,生长温度为900℃,生长时间为80 min,在此优化工艺参数下制备了连续覆盖,厚度为4 nm的hBN涂层,采用XPS分析表面元素组成,揭示hBN在镍基底上的生长机制是溶解析出的生长过程。然后研究了镍基底表面hBN涂层抗结焦性能,采用FT-IR、Raman、SEM等表征分析手段详细研究了RP-3航空燃油在金属镍表面的氧化结焦过程及结构演化规律,结果表明:燃油结焦过程是随着温度的升高,燃油首先与溶解氧反应得到结焦前驱体,前驱体化学吸附在金属表面后进一步被催化发生环化反应,最终生成主要成分为碳元素的结焦。进一步,研究了温度、涂层表面粗糙度对结焦的影响,研究发现:随着结焦温度从350℃提升到450℃,结焦碳材料拉曼峰比值ID/IG从0.438提升到0.693,表明结焦有序化程度不断增加,前驱体环化反应进行地更为完全;随着表面粗糙度从1.5 nm增加到24.2 nm,碳材料拉曼峰比值ID/IG从0.541增加到0.693,表明碳结焦有序化程度增加,前驱体环化反应进行地更完全。在深入探索氧化结焦过程及结构演化规律的基础上,采用烧炭法测定结焦产物中沉积碳质量,定量研究了hBN涂层抗结焦性能,结果表明:同等粗糙度表面下,hBN涂层350℃、400℃和450℃下结焦抑制率分别为82%、85%和79%,表明金属表面制备hBN涂层是一种有效的结焦抑制手段。在本文中,实现了在镍金属表面生长厚度为4 nm,覆盖均匀的hBN金属防护涂层,并实现了hBN涂层在航空燃油氧化结焦过程下对镍基底的抗结焦防护,为航空燃油结焦防护提供了一种新的方法。