铝粉、钛及二氧化钛是重要工业、医学材料。铝粉，具有良好的物理屏蔽、漂浮及金属闪光效应，被广泛应用于电子、涂料、油墨、汽车喷漆等行业中。由于铝粉活性较高，只能在有机溶剂的体系中应用，不但产生严重环境污染，且传统铝粉产品颜色单一。钛片，具有优异的生物相容性，良好的机械性能，优秀的耐腐蚀性且价格低廉、资源丰富，在口腔修复学中得到广泛应用。但是，烤瓷时，钛片在高温下会过度氧化，会生成附着性差的多孔过厚氧化膜，导致钛与瓷之间的结合强度比较低。金红石二氧化钛，具有折射率高、光泽度与白度好、化学惰性高、对人体无害等优点，被广泛应用于航空航天、造纸、塑料、油墨等行业中。由于二氧化钛表面有大量羟基，导致其在有机溶剂中分散性极差极易团聚，影响其分散性。因此，对它们进行表面重构，赋予其表面特异物理化学性质的研究具有重要的理论与实际意义。　　 本论文研究以正硅酸乙酯/氯化铁、九水硅酸钠、苯乙烯和甲基丙烯酸为原料，分别在铝粉表面构筑Fe2O3/SiO2复合纳米膜，钛片表面构筑SiO2纳米膜，二氧化钛表面构筑PS和PMAA纳米膜。使用SEM、FT-IR、XPS及XRD等多种表征手段，研究了不同样品包覆层的化学结构、成膜机理以及与基体结合方式，并探讨了它们的应用性能。　　 以正硅酸乙酯/氯化铁为原料，利用化学液相沉积法在铝粉表面进行Fe2O3/SiO2复合纳米膜构筑。利用扫描电子显微镜，对样品的表面形貌进行了分析，结合红外光谱、X射线光电子能谱和粉末衍射分析技术研究了Fe2O3/SiO2复合纳米膜化学组成及成膜机理。结果表明:Fe2O3/SiO2复合纳米膜通过Si-O-Al和Fe-O-Si键键合在铝粉表面。表面包覆致密SiO2纳米膜后的样品较铝粉原料有很强的耐腐蚀性。通过在铝粉表面进行Fe2O3/SiO2复合纳米膜的构筑，实现了铝粉色度调变。　　 以九水硅酸钠为原料，利用化学液相沉积法在经过表面处理的钛片表面进行SiO2纳米膜的构筑。使用电子扫面电子显微镜对样品的表面形貌进行了观察，结合X射线粉末衍射分析技术研究了样品表面包覆层的化学组成、化学结构以及成膜机理。结果表明:控制pH值在8～10，硅酸钠浓度在0.05～0.5 mol/L，钛表面形成致密的SiO2纳米膜，纳米膜由粒径18～20.5 nm二氧化硅纳米颗粒组成。铸瓷后，通过三点弯曲法测试了钛与瓷之间结合力，构筑SiO2纳米膜的喷砂预氧化钛片与瓷之间的结合力在33.56～40.43MPa之间，高于只喷砂预氧化钛片与瓷之间的结合力(25.6MPa)，远高于构筑SiO2纳米膜的酸处理钛片与瓷之间的结合力(12.99～16.59 MPa)。SiO2纳米膜与预氧化钛片表面产生Si-O-Ti化学键合，对提高钛与瓷之间的结合力起到重要作用。　　 以苯乙烯和甲基丙烯酸为原料，利用无皂乳液聚合法在金红石TiO2表面进行PS和PMAA纳米有机膜构筑。使用透射电子显微镜对样品包覆层的形貌以及厚度进行了观察，结合红外光谱技术研究了有机聚合物在二氧化钛表面的化学结构以及成膜机理。结果表明，PS和PMAA纳米膜分别通过范德华力和化合键力作用构筑在TiO2表面，TiO2表面有机聚合物纳米膜的构筑有效地提高了TiO2在甲苯中的分散能力以及分散稳定性，使二氧化钛表面由亲水性变为亲油性，提高了二氧化钛的吸油值，且保持了纯金红石二氧化钛的白度、亮度。