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凡是傳統表面涂層技術，都可以用來或者稍加改造，實現納米材料復合涂層。
在硬度高的，耐磨涂層中添加納米相，可進一步提高涂層的硬度和耐磨性能，并保持較高的韌性。
將納米顆粒加入到表面涂層中，可以達到減小摩擦系數的效果，形成自潤滑材料，甚至獲得超潤滑功能。在一些涂層中復合C60，巴基管等，制備出超級潤滑新材料。涂層中引入納米材料，可顯著地提高材料的耐高溫、抗氧化性。如，在Ni的表面沉積納米Ni-La203涂層，由于納米顆粒的作用，阻止了鎳離子的短路擴散，改善了氧化層的生長機制和力學性質。
納米材料涂層可以提高基體的腐蝕防護能力，達到表面修飾、裝飾目的。在油漆或涂料中加入納米顆粒，可進一步提高其防護能力，能夠耐大氣，紫外線侵害，從而實現防降解，防變色等功效;另外，還可以在建材產品，如衛生潔具、室內空間、用具等中運用納米材料涂層，產生sj、保潔效果。
納米材料涂層具有廣泛變化的光學性能。它的光學透射譜可從紫外波段一直延伸到遠紅外波段。納米多層組合涂層經過處理后在可見光范圍內出現熒光，用于多種光學應用需要，如傳感器等器件。在各種標牌表面施以納米材料涂層，成為發光、反光標牌;改變納米涂層的組成和特性，得到光致變色，溫致變色，電致變色等效應，產生特殊的防偽，識別手段。80nm的氧化釔可作為紅外屏蔽涂層，反射熱的效率很高。在諸如玻璃等產品表面上涂納米材料涂層，可以達到減少光的透射和熱傳遞效果，產生隔熱作用;在涂料中加入納米材料，能夠起到阻燃，隔熱，起到防火作用。
經過納米復合的涂層，具有優異的電磁性能.利用納米粒子涂料形成的涂層具有良好的吸波能力，能用于隱身涂層。納米氧化鈦、氧化鉻、氧化鐵和氧化鋅等具有半導體性質的粒子，加入到樹脂中形成涂層，有很好的靜電屏蔽性能;80nm的鈦酸鋇可作為高介電絕緣涂層，40nm的四氧化三鐵能用于磁性涂層;納米結構的多層膜系統產生巨磁阻效應，可望作為應用于存儲系統中的讀出磁頭。