达克罗涂层具有高耐腐蚀性、耐高温、无氢脆等优点在抗腐蚀领域被广泛应用。但由于达克罗制备过程中产生Cr6+,威胁人体健康和环境安全,世界各国出台条令禁止达克罗涂层的应用,因此达克罗涂层中铬酐替代物选择及其成分优化成为研究热点。本文在达克罗技术的基础上,以机械装备常用材料Q235钢为载体,通过烧结固化的方法在其表面制备了无铬锌铝涂层和无铬锌铝/纳米颗粒复合涂层,采用扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱分析（EDS）对涂层微观形貌和组成成分进行分析,利用电化学工作站分析其腐蚀电化学行为,探索涂层中各组分含量对涂层耐腐蚀性能的影响,研究了纳米颗粒添加对涂层耐腐蚀性能的影响及腐蚀机理,采用人工环境模拟验证锌铝复合涂层的应用性能,为解决机械装备在应用中的长效防护提供技术支撑。本文的主要研究内容和结论如下:（1）无铬锌铝耐腐蚀涂层成分优化。通过单因素试验分析粘结剂KH560、缓蚀剂Na2Mo O4、分散剂OP-10、涂液中Zn、Al粉总含量、Zn/A1质量比以及固化烧结温度对涂层形貌、耐腐蚀性能的影响,并得出无铬锌铝涂层的最佳配方为:KH560、Na2Mo O4、OP-10在涂液中的最佳添加量分别为2%、15%和20%,涂层最佳固化温度为280℃。涂液中Zn、Al粉最佳含量为30%,Zn/Al粉质量比为3:1,在该配方和工艺下制备的锌铝涂层的腐蚀电位为-0.72 V,比基体Q235钢的腐蚀电位（-0.49 V）负,腐蚀电流密度为5.32μA·cm-2比基体Q235钢的(102.29μA·cm-2)小,表明此无铬锌铝涂层可以为Q235钢提供牺牲阳极保护,具有良好的耐腐蚀性能。（2）纳米颗粒添加对无铬锌铝涂层组织及性能的影响。为进一步提升无铬锌铝涂层耐腐蚀性能,在涂液最佳配方和固化温度的基础上,分别添加Al2O3、Ce O2、Y2O3、h BN纳米颗粒制备锌铝/纳米颗粒复合涂层,分析各类纳米颗粒对复合涂层耐腐蚀性能的影响机理,并确定各纳米颗粒在涂层中的最佳添加量。结果表明:当涂层中各纳米Al2O3、Ce O2、Y2O3、h BN含量为1%时,腐蚀电流密度相较于无铬锌铝涂层分别减小了3.57%、88.16%、86.54%和6.20%,纳米Ce O2的加入显著提升涂层耐腐蚀性。采用划格法对四种纳米颗粒复合涂层附着力进行评价,均为0～1级,证明涂层附着力良好。（3）无铬锌铝复合涂层耐腐蚀性能人工环境模拟。采用SEM和EDS研究无铬锌铝复合涂层的微观组织结构和成分均匀性。对比各涂层腐蚀产物形貌,探究了腐蚀产物形成机制。通过分析腐蚀电位和电化学阻抗谱随时间的演化,系统研究了各涂层在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀电化学行为。结果表明:纳米颗粒的添加可有效抑制腐蚀介质的渗入,降低涂层的腐蚀速率,有效提升涂层的腐蚀防护寿命。