腐蚀现象遍及国民经济和国防建设各个领域,石墨烯作为一种理想的二维片状纳米材料,在防腐功能涂料中有着非常诱人的潜在前景,而涂层保护是腐蚀控制最常用也是最直接的保护措施。本论文从氧化石墨烯出发,结合纳米材料和环氧树脂的优点,以氧化石墨烯（GO）为研究对象,通过硅烷偶联剂将两种不同的无机纳米粒子（纳米氧化锆、纳米氧化钛）接枝到GO表面,制备了不同质量比的GO-ZrO₂和GO-TiO₂复合材料;然后将制备的复合材料加入到环氧树脂中制备了环氧树脂涂层材料,对涂层的力学性能及防腐蚀性能进行研究,并探讨了涂层的耐蚀机理。结论如下:（1）通过改进的Hummer法制备了GO并进行表征,其结果表明制备的氧化石墨烯片层较薄,且表面有大量的含氧官能团;利用3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTS）将纳米氧化锆（ZrO₂）接枝到GO表面,并根据不同质量比（MGO:Mf-ZrO₂）制备了GO-ZrO₂（2:1）,GO-ZrO₂（3:1）,GO-ZrO₂（4:1）复合材料,通过傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）测试,结果表明纳米ZrO₂成功接枝到GO表面,并且GO在环氧树脂中的分散性和相容性得到很大改善,其中GO-ZrO₂（3:1）在环氧树脂中分散性最好;涂层的力学性能测试结果表明加入2wt.%的GO-ZrO₂（3:1）的涂层附着力达到0级,耐冲击50cm无裂痕,硬度为3H;电化学交流阻抗（EIS）测试结果表明,加入2wt.%GO-ZrO₂（3:1）的复合环氧树脂涂料耐蚀性最好,浸泡20d后涂层的阻抗值保持在109W·cm²左右;涂层Tafel曲线表明,GO-ZrO₂（3:1）/EP涂层腐蚀电位最高,为-0.210V,腐蚀电流最低,为1.97×10-7A;不同填料对涂层的最低阻抗膜值的影响表明,加入GO-ZrO₂复合材料的涂层阻抗值随时间下降比较缓慢,浸泡25天后,阻抗膜值均保持在108Ω·cm²以上,其中GO-ZrO₂（3:1）/EP涂层的阻抗膜值最大,稳定在1.0×10⁹Ω·cm²左右;耐盐雾实验结果表明GO-ZrO₂（3:1）/EP复合涂层经过360h中性耐盐雾实验,划痕两侧无起泡无腐蚀,耐蚀效果最好。（2）利用APTS将纳米TiO₂接枝到GO表面,并根据不同质量比（MGO:Mf-TiO₂）制备了GO-TiO₂（2:1）,GO-TiO₂（3:1）,GO-TiO₂（4:1）复合材料,通过FT-IR、XRD、SEM测试,结果表明纳米TiO₂成功接枝到GO表面,并且大大的改善了GO在环氧树脂中的分散性和相容性,其中GO-TiO₂（2:1）在环氧树脂中分散性最好;涂层的力学性能测试结果表明加入2wt.%的GO-TiO₂（2:1）的涂层附着力达到1级,耐冲击50cm无裂痕,硬度为2H;EIS结果表明,加入2wt.%GO-TiO₂（2:1）复合环氧树脂涂料耐蚀性最好,浸泡20d涂层的阻抗值保持在109W·cm²左右;涂层Tafel曲线结果表明,GO-TiO₂（2:1）/EP涂层腐蚀电位最高,为-0.439V,腐蚀电流最低,为7.94×10^-9A;不同填料对涂层的最低频率阻抗膜值的影响表明,加入GO-TiO₂复合材料的涂层阻抗值随时间下降比较缓慢,浸泡25天后,阻抗膜值均保持在108Ω·cm²以上,其中GO-TiO₂（2:1）/EP涂层的阻抗膜值最大,稳定在1.1×109Ω·cm²左右;耐盐雾实验结果表明GO-TiO₂（2:1）/EP复合涂层经过360h中性耐盐雾实验,划痕两侧无起泡无腐蚀,耐蚀效果最好。（3）利用APTS和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（GPTS）将纳米ZrO₂接枝到GO表面,并根据不同质量比（MGO:Mf-ZrO₂）制备了dGO-ZrO₂（2:1）,dGOZr O₂（3:1）,dGO-ZrO₂（4:1）的复合材料,通过FT-IR、XRD、SEM测试,结果表明纳米ZrO₂成功接枝到GO表面,并且大大的提高了GO在环氧树脂中的分散性和相容性,其中dGO-ZrO₂（3:1）在环氧树脂中分散性最好;涂层的力学性能测试结果表明加入2wt.%的dGO-ZrO₂（3:1）的附着力达到1级,耐冲击50cm无裂痕,硬度为3H;EIS测试结果表明,加入2wt.%dGO-ZrO₂（3:1）的涂层耐蚀性最好,浸泡20d涂层的阻抗值保持在109W·cm²左右;涂层Tafel曲线可以看出,dGO-ZrO₂（3:1）/EP涂层腐蚀电位最高,为-0.163V,腐蚀电流最低,为8.71×10^-9A;不同填料对涂层的最低阻抗膜值的影响表明,加入dGO-ZrO₂复合材料的涂层阻抗值下降比较缓慢,其他涂层阻抗值下降较快,浸泡25天后,阻抗膜值均保持在108Ω·cm²以上,其中dGO-ZrO₂（3:1）/EP涂层的阻抗膜值最大,稳定在2.3×109Ω·cm²左右;耐盐雾实验结果表明dGO-ZrO₂（3:1）/EP复合涂层经过480h中性耐盐雾实验,划痕两侧无起泡无腐蚀,耐蚀效果最好。