颗粒增强金属涂层的主要制备方法有堆焊、热喷涂（主要包括等离子喷涂、火焰喷涂和电弧喷涂等）、电镀和激光熔覆等。
堆焊是利用热源加热使金属条或金属粉熔化并堆积在材料表面，以达到焊接材料、修复零件和表面改性的一种方法。堆焊技术在工业生产中有大量的应用，机械零部件的表面在生产过程中由于服役环境产生的各种复杂因素，容易发生表面层的损伤，堆焊技术可以利用少量的堆焊材料来修复贵重的机械零件，有很大的经济实用价值。等离子堆焊在堆焊技术中后来居上，它具有沉积速度快、表面美观和易于控制等优势，广泛应用于机械制造领域。
热喷涂是通过一定的加热方式使喷涂材料熔化，再利高速的气流将熔化的液滴吹送到基体表面沉积而形成涂层。按热源分类，热喷涂主要包括等离子喷涂、火焰喷涂、电弧喷涂和爆炸喷涂等。Terajima等人利用超音速火焰喷涂（HVOF）在304不锈钢试样上成功制备了不同含量的WC/12Co和铁基金属材料的复合涂层。对复合涂层的摩擦学性能进行了研究，发现在铁基合金材料中加入8%的WC/12Co可使涂层的硬度提高30%，同时涂层具备良好耐磨性和较低的摩擦系数。WC/12C。在复合涂层中起到了重要的强化作用。Kang采用等离子喷涂的方法在石墨基本上制备了一层Cu/Al2O3复合涂层，分析涂层的微观结构，测试导电性。研究发现，随着喷涂功率的提高，涂层中a-Al2O3向y-Al2O3转变量增加，涂层的导电能力下降，同时在涂层中还发现了CuO。观察发现，氧化铝在涂层中基本分布均匀，在富氧化铝区域发现部分气孔，而在富铜区则没有气孔。涂层导电能力的下降，可能与涂层的片层状结构各向异性、铜的氧化以及气孔的存在有关。
电镀是利用电解原理在试样的表面沉积上一层导电的材料，从而达到保护表面、美化表面的目的，电镀可以提高表面光洁度，增强表面的耐蚀耐磨性能。电镀是工业生产中常用到的表面改性方法，常用来制备颗粒增强金属涂层的是电刷镀。电刷镀可以在电镀液中加入纳米级的颗粒，纳米颗粒在电刷镀过程随镀层金属沉积到试样表面，加入增强颗粒可以显著提高镀层硬度，获得高硬度和高耐磨性的功能镀层。蒋滨等人利用电刷镀和普通电镀法制备出纳米Al2O3增强的镍基镀层，观察了镀层的微观结构，并进行了滑动摩擦磨损试验。研究发现电刷镀层表面质量较好，纳米氧化铝颗粒在镀层中均匀分布，且镀层与基体结合状态良好。加入纳米氧化铝的镀层硬度较纯Ni镀层提高超过40%。在一定范围内，镀层的硬度、耐磨性和摩擦系数都与镀层中纳米颗粒的含量成正相关。电刷镀层的摩擦学性能在纳米颗粒含量为2.56wt.%时达到最佳。分析发现纳米颗粒增强的镀层的磨损机制和普通镀层的不同，含纳米颗粒的电刷镀层主要是疲劳磨损，而普通电镀层的磨损机制为粘着磨损。
激光熔覆是利用高能激光加热材料表面，将己经涂覆在材料表面的预制涂层和部分基体材料熔化产生熔池，冷却后在涂层和基体材料之间形成一个过渡区域，发生元素扩散，使涂层和基体形成冶金结合的一种表面改性技术。Guo等人利用激光熔覆方法在纯钛表面制备一层ZrB2增强的镍基涂层，研究ZrB2的加入对复合涂层微观组织结构和摩擦学性能的影响。研究发现，ZrB2增强相能够显著提高普通镍基涂层的硬度，复合涂层的硬度和耐磨性均要大幅优于纯钦基体和普通镍基涂层。分析发现，高硬度的ZrB2颗粒能够有效降低涂层的粘着磨损，因而ZrB2是一个有效的提高金属涂层耐磨性能的增强相。
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