纳米复合氟碳涂料由于其独特的物理与化学性能越来越受到更多的关注。本文首先通过硅烷偶联剂KH-560分别对纳米TiO2、纳米SiO2和纳米Al2O3进行表面改性，通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)和分散性实验等对改性前后的纳米粒子进行了一系列分析。在此基础上，将改性后的纳米TiO2、纳米SiO2和纳米Al2O3添加到氟碳涂料中并制备成相应的涂层样品。通过一系列表征方法测试纳米改性氟碳涂料的各项性能，挑选出最佳纳米改性材料。然后逐一探讨最佳纳米改性材料的尺寸大小、添加量对纳米复合氟碳涂料性能的影响。主要研究结论如下：　　(1)原位改性后的纳米TiO2、纳米SiO2和纳米Al2O3粒子表面成功接枝了硅烷偶联剂KH-560的有机链段，纳米粒子在有机溶剂中分散性得到提高；将三种纳米粒子添加到氟碳涂料体系中，发现纳米复合氟碳涂料的各项性能均优于氟碳涂料。其中纳米 SiO2粒子改性的纳米复合氟碳涂料经SEM观察的涂层表面以及断面形貌，发现在涂层的表面、涂层的厚度层以及涂层与基体材料接触界面附近均没有发现微小的裂纹，涂层的力学性能、抗老化性能、耐腐蚀性能等均优于其他两种纳米粒子改性的氟碳涂料；　　(2)其次，通过Stober方法成功制备了不同粒径的纳米SiO2粒子，简要的讨论了KH-560用量对纳米SiO2粒子分散性的影响，并且制备了相应的不同粒径纳米 SiO2复合氟碳涂料，系统的分析了纳米 SiO2粒子粒径大小对纳米复合氟碳涂料各项性能的影响。通过测试分析发现当纳米SiO2粒子的粒径为150nm左右，纳米复合氟碳涂层的表面最为平整，纳米 SiO2粒子均匀的分散在氟碳涂料体系中，涂层的力学性能、耐磨性能、耐腐蚀性能和耐紫外老化性能最为优异；而大粒径纳米 SiO2粒子的加入并不能很好的填充氟碳涂层中存在的孔隙，同时会造成新的缺陷，使得涂层的各项性能降低；　　(3)最后将添加量为1％、2％、3％、4％、5％的150nm纳米SiO2粒子分别添加到氟碳涂料体系中，制成相应的纳米复合氟碳涂料，然后通过一系列表征方法测试其各项性能。结果表明：少量的纳米SiO2粒子的确能很好的填充氟碳涂层中存在的孔隙，同时能降低涂层的自腐蚀电位和自腐蚀电流，增加它的耐腐蚀性能；当添加量为4 wt.％时，纳米复合氟碳涂层的力学性能、耐磨性能、耐腐蚀性能等各项性能最为优异；而当添加量为5 wt.％时，由于添加量过大，涂层中的纳米级孔隙已不能容纳大量的纳米 SiO2，同时还新增加了涂层的微裂纹，涂层的各项性能急剧下降，且通过 EIS分析证实金属基体经过15天浸泡后发生了腐蚀现象。