在钢体表面制备防腐耐磨的复合涂层,是解决极端工况下机械设备早期失效问题的一条重要途径。环氧树脂因其稳定的理化性质、较低的固化收缩率、较高的拉伸和弯曲强度以及优异的粘附性能,被广泛的应用于涂层制备领域。然而,传统的环氧树脂涂层存在韧性差、耐磨性低以及摩擦系数高等缺点,不能满足现代科技发展的需要。因此,针对传统环氧树脂涂层存在的不足,本文运用纳米粒子改性技术,对传统环氧树脂涂层进行改性,达到提高环氧树脂涂层防腐耐磨综合性能的目的。本文首先针对传统环氧树脂涂层摩擦系数高的缺点,选择PTFE作为改性环氧树脂的添加粒子,制备了环氧树脂-PTFE复合涂层。探究了PTFE含量对涂层性能的影响,性能测试结果表明,当PTFE的添加量为15wt%时,PTFE会提高涂层的耐腐蚀性及降低涂层摩擦系数,但却会降低涂层的硬度。针对PTFE导致涂层硬度降低的问题,选用TiO₂对环氧树脂-PTFE涂层进行掺杂改性。选用硅烷偶联剂KH570对TiO₂进行改性处理,解决其难以分散的问题。分别将改性前后的TiO₂加入到环氧树脂-PTFE（15wt%）涂层中,对比改性前后TiO₂对涂层性能的影响,发现改性后的TiO₂更有利于提升涂层的性能,当改性TiO₂的添加量为2wt%时,摩擦系数由0.16左右下降到0.1左右,磨痕形貌也表明涂层的耐磨性得到提升,但是TiO₂加入后涂层的耐腐蚀性并没有得到明显的提升。为了进一步提高环氧树脂-PTFE/TiO₂复合涂层的性能,选用氧化石墨烯（GO）作为改性环氧树脂-PTFE/TiO₂复合涂层的添加粒子。文中选用硅烷偶联剂KH550对GO进行改性处理,提高其分散性。分别将改性前后GO添加到环氧树脂-PTFE/TiO₂（2wt%,改性）涂层中,制备环氧树脂-PTFE/TiO₂/GO涂层。通过性能测试及结果分析,发现改性GO更有利于提升涂层的性能,当改性GO的添加量为0.5wt%时,涂层的摩擦系数能够稳定在0.09左右,涂层的耐腐蚀性也会大幅度提高。最后,研究了涂层在低温环境条件下使用的可能性,对涂层的低温断面形貌、低温结合力进行了测试,通过涂层在低温环境下的断面形貌分析,发现含有改性TiO₂和改性GO的涂层韧性较好。低温环境下涂层结合力的测试结果也表明,含有改性TiO₂和改性GO涂层的结合力几乎不受低温环境的影响,仍然维持在2.55-2.7MPa之间。