本论文以硅氧烷单体和纳米Si O₂溶胶为主要原料,通过溶胶-凝胶法制备了纳米水性陶瓷涂料,并涂装在在铝合金板表面应用。实验从原料选取、配方设计、制备工艺条件等方面探究了各影响因素对制备纳米水性陶瓷涂料及涂层的性能影响;在此基础上制备了一系列单一粒径、混合粒径的纳米水性陶瓷涂料,还制备了可应用于建筑物金属幕墙的陶瓷涂层铝单板,并按照国家标准对其进行了相关性能测试,测试结果表明其性能符合国家标准达到了应用要求,陶瓷涂层铝单板具有很大的市场应用价值。本论文的主要工作内容如下:（1）纳米水性陶瓷涂料的制备影响因素探究实验制备了不同种类的硅氧烷单体;不同反应pH;不同反应时间;不同原料用量配比以及引入纳米SiO₂醇溶胶和M/A填料的纳米水性陶瓷涂料,通过对制备纳米水性陶瓷涂料的凝胶时间以及制备的陶瓷涂层的硬度和附着力性能测试,分析了制备过程中硅氧烷单体的种类、硅溶胶与硅氧烷的用量配比、反应pH、反应时间、改性物的加入等影响因素对制备陶瓷涂料及涂层的性能影响。实验确定了用MTMS为制备纳米水性陶瓷涂料的最佳硅氧烷单体;硅溶胶与硅氧烷的较佳原料配比为7:3、6:4、5:5;反应体系的pH控制在3⁴;反应时间为8h;纳米Si O₂醇溶胶和M/A填料的加入能增大陶瓷涂料的凝胶时间;加入M/A填料能降低陶瓷涂层的硬度,加入10%的M/A填料的能提高陶瓷涂层附着力性能,附着力性能达到1级。（2）单一粒径纳米水性陶瓷涂料的制备用7nm、12nm、23nm、59nm、85nm、107nm六种单一粒径硅溶胶和MTMS在硅溶胶与硅氧烷原料配比为7:3、6:4、5:5反应体系下制备了一系列单一粒径纳米水性陶瓷涂料,并对制备的陶瓷涂层进行了硬度和附着力性能测试,进一步确定最佳的硅溶胶与硅氧烷的原料用量配比,分析了硅溶胶粒径大小对制备纳米水性陶瓷涂层的性能影响原因。测试结果表明当硅溶胶与硅氧烷用量配比为6:4,用单粒径85nm硅溶胶制备的陶瓷涂层的性能较好,硬度为8H、附着力为2级。（3）混合粒径纳米水性陶瓷涂料的制备把纳米SiO₂硅溶胶进行不同粒径大小以及不同质量的混合,粒径混合具体为59nm/7nm、59nm/23nm;85nm/7nm、85nm/23;107nm/7nm、107nm/23nm;混合比例具体为1:1、2:1、3:1、4:1、5:1,再用五种不同粒径的硅溶胶混合成型号为p100x的硅溶胶。用各种混合型硅溶胶与MTMS在最佳用量配比6:4条件下反应制备出复合粒径纳米水性陶瓷涂料,考察了混合粒径大小、混合质量配比的不同对制备陶瓷涂层的性能影响,并探讨了混合粒径陶瓷涂层的固化原理。分析测试结果,当用85nm/23nm及p100x型混合硅溶胶制备的陶瓷涂层的性能较好,其硬度为9H、附着力为2级。（4）陶瓷涂层铝单板的制备通过对实验的不断优化和调整,成功制备了可应用于建筑物金属幕墙陶瓷涂层铝合金单板,并对陶瓷涂层按照国家标准对其进行了一系列的相关性能测试。对制备的涂层的硬度、附着力、耐酸性、耐砂浆性、耐溶剂性、耐磨性能进行测试,其性能都达到了国家标准,尤其是陶瓷涂层的硬度达到9H（铅笔的最高硬度）远高于国家标准。陶瓷涂层铝单板的性能测试结果表明陶瓷涂层铝单板达到了应用要求,有一定的市场应用价值。