航空航天工业是硬质氧化技术最初发展和应用的领域，其表面防护技术也是硬质氧化技术多年研究开发的热点。 20世纪50年代，硬质氧化技术就首先应用于航空航天和军事部门。美国、英国等国的大公司的航空发动机工厂都有数千个零件应用氧化层；我国也已把硬质氧化技术大量地应用到航空领域。氧化的氧化层包括耐冲蚀、耐热、耐磨、热障、封严、润滑可磨等功能，用于喷气发动机叶片和压气机、燃气涡轮叶片、燃烧室内衬、起落架轴颈、机翼和机身承力结构、前整流舱、机匣等多种零部件。 在火箭技术上对火箭头部和喷管三氧化二铝、二氧化锌、W等作耐热和抗冲蚀氧化层。在宇宙飞行器中，其喷气推进弹体整流罩三氧化二铝、二氧化锌绝热氧化层；超短波天线三氧化二铝绝热绝缘氧化层；宇宙研究装置上三氧化二铝、二氧化锌等金属及氧化物、碳化物氧化层，以获得表面防粘连、绝热和热辐射性能。