循环冷却水系统是石油化工、电厂等行业生产过程中的重要组成部分,对于维持企业的稳定运转具有重要作用。在装置运行中,由于循环冷却水中存在大量溶解氧、部分换热介质泄露、菌藻滋生以及水质循环过程中的盐含量浓缩等问题,通常会使金属换热设备出现腐蚀、结垢等问题。通过表面涂装等技术处理,将材料作为保护层涂覆于金属表面,可以起到屏蔽、钝化和电化学保护作用,赋予金属良好的防腐和耐磨性能,有效地保护换热设备,防止金属腐蚀现象的发生,延长其使用寿命。因此,在金属表面涂覆防腐涂料,对金属腐蚀与防护的研究具有十分重要的意义。本文研究了一种新型防腐涂层,研究了添加纳米材料对涂层物理性能的影响,以及不同涂层对金属的腐蚀防护作用,并进一步探究了涂层防腐蚀的机理。首先采用改进Hummers法制备了氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）,使用分散剂对纳米SiO₂、纳米ZnO进行分散改性,并将改性后的纳米材料与氧化石墨烯进行复合,制备出纳米SiO₂-GO以及纳米ZnO-GO。对制备的GO、纳米SiO₂-GO及纳米ZnO-GO复合材料进行表征。将纳米复合材料添加到环氧树脂（Expoxy resin,EP）中,对添加不同质量分数GO、纳米SiO₂、纳米SiO₂-GO和纳米ZnO、纳米ZnO-GO的EP基复合材料涂层的硬度、附着力等物理性能和防腐蚀性能进行测试。并进行15天浸泡实验,探究涂层的防腐蚀机理。实验结果表明:（1）与纯环氧树脂涂层相比,GO/EP、SiO₂/EP、纳米SiO₂-GO/EP及纳米ZnO/EP、纳米ZnO-GO/EP复合材料涂层的硬度、附着力和耐腐蚀性能得到显著增强。（2）其中加入2wt%纳米SiO₂-GO/EP复合材料涂层硬度达到5H,附着力等级达到1级,浸泡24h后涂层保护效率为99.33%;加入1wt%纳米ZnO-GO/EP复合材料涂层硬度达到5H,附着力等级达到1级,浸泡24h后涂层保护效率为98.54%。（3）15天浸泡试验结果表明,浸泡24h,7天以及15天后,添加1.5wt%纳米SiO₂-GO/EP复合材料涂层保护效率仍能达到97.12%;添加1wt%纳米ZnO-GO/EP复合材料涂层保护效率仍能达到92.79%。相同浸泡时间下,添加1.5wt%纳米SiO₂-GO/EP复合材料涂层以及添加1wt%纳米ZnO-GO的环氧复合涂层比其他涂层的抗腐蚀性强。