现在正在兴起的“纳米表面工程”是将传统表面工程与纳米材料及纳米技术交叉、复合、综合而形成的新的研究热点。其中，热喷涂这种表面工程领域中应用十分广泛的技术与纳米技术相结合正成为热喷涂技术新的发展方向。2000年，美国海军宣布发明了一种革命性的新涂层——纳米结构的热喷涂陶瓷涂层，通过多方各种检验和试用，已经获得了美国海军的应用证书并被广泛应用于军舰、潜艇、扫雷艇和航空母舰设备上的近百种零部件(包括潜艇上的进气和排气阀件、潜艇舱门支杆、航空母舰用电机和油泵的轴、扫雷艇上的主推进杆、气体透平机的螺旋泵转子和燃料泵部件等)。这种纳米陶瓷涂层具有十分优异的强韧性能、耐磨抗蚀性能、抗热震性能及良好的可加工性能。试验表明，所开发出的纳米结构氧化铝/氧化钛陶瓷涂层比目前广泛使用的同类商用涂层有着高出1倍的韧性，高出4~8倍的耐磨性，高出1~2倍的结合强度和抗热冲热震性能和高出约10倍的疲劳性能。截至2003年末，该纳米陶瓷涂层就已被用于数百种美国海军装备的零部件上。

　　由于应用这种纳米结构陶瓷涂层技术可以明显提高舰船、航天器和陆地车辆所用零部件的寿命，可减少潜水艇、舰船和航行器的总成本，为军事工业和民用工业每年节约数百亿美元的维修和替代费用，所以，该纳米陶瓷涂层技术不仅被用于替代美国海军装备中近百种零部件上的传统涂层，还进一步扩展了其应用范围。

　　国内哈尔滨工业大学在现有的沉积固体自润滑涂层技术的基础上，根据摩擦学和金属学的基本原理，利用纳米材料的优异特性，采用热喷涂表面改性技术，在工件表面形成具有优异摩擦学性能的纳米结构硫化物自润滑复合材料涂层。由于呈密排六方晶体结构的硫化物，沿六方基面易滑移，故具有优良的减摩抗磨作用。表面硫化物层起到以下作用：质地疏松、多微孔，有利于储存润滑介质;能够隔绝金属间的直接接触，有效地防止粘着咬合的发生;能够软化接触面的微凸体，在运动过程中有效地避免硬微凸体对对偶面的犁削，并起到削峰填谷作用，增大了真实接触面积，从而缩短磨合时间;硫化物层的存在使接触表面形成应力缓冲区，有效提高抗疲劳能力及承载能力。经测试，所获涂层可使承载能力提高15倍以上，还使摩擦因数降低到0.1;由于涂层的存在可使45钢的耐磨性至少增加20倍以上。哈尔滨工业大学所发明的这种新方法与以往各种表面润滑方法相比，其最大的优点在于避免了有害废气废料的排放;不仅具有无污染、易操作、效率高、工件无腐蚀等优点而且该技术可用于各种机械零部件的减摩耐磨固体自润滑涂层，适用于各种基体材料;设备简单、便于现场施工、工件没有尺寸限制。这项技术的推广无疑对企业的增收节支具有重要的意义。