片等易腐蚀部位。 在电沉积过程中，由于电场、搅拌产生的动力场不稳定及沉积速率较快等因素，导致晶粒的生长方向不能按照自由能最小方向的生长，而是在电场的催化下生长。导致生 成的晶粒粗大且不均匀，还可能造成镀层内部内应力过大，使镀层内部产生许多微裂纹， 易形成腐蚀微电池，当处在酸性电解溶液环境下，一旦存在外界拉应力，将会大大加速 其裂纹扩展和应力腐蚀行为[14]。文献综述

周小卫等[15]研究发现，稀土CeO2及其衍生化合物，会优先吸附在微裂纹等缺陷高能 区，可以降低杂质活性，修复缺陷，抑制微裂纹扩展。有关研究也表明，在Ni的电解液 中加入纳米CeO2颗粒制得Ni-CeO2复合镀层具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。其主要 原因在于：一方面纳米CeO2颗粒会优先吸附在晶体生长的活性点上，在基体表面非均匀 形核，形核功小，形核速率较快，形核率大于晶粒的生长速率，可有效细化晶粒，使镀 层致密；另一方面，稀土元素Ce对镀层的电极反应动力学产生影响，生成Ce的衍生化合 物，促使镀层表面钝化；此外，纳米CeO2颗粒的存在对Ni的电化学腐蚀机理有较大影响， 表现出显著的稀土元素效应。

1。4 稀土 CeO2 纳米颗粒及其他纳米颗粒增强 Ni 基复合镀层

由于纳米粒子本身具有很多独特的物理化学性能，纳米复合镀层具有比普通复合镀 层具有更优异的性能。正因如此，纳米复合镀层应用越来越广泛，重点介绍如下： 

（1）CeO2纳米颗粒

CeO2为浅黄色面心立方结构，不溶于水，难溶于无机酸，在碱溶液中稳定。加入纳 米颗粒CeO2所制得的Ni-P-CeO2纳米复合镀层具有良好的耐磨性。纳米CeO2粒子提高复 合镀层耐磨性的原因可以解释为：纳米CeO2颗粒具有较高的硬度，可以对镀层起到弥散 强化及第二相强化作用；另外，硬质相粒子牢固镶嵌在韧性较好的Ni晶镀层中，可以起 到耐磨作用[17]。

有研究结果表明，纯镍镀层具有显著的(200)择优取向，但随着CeO2纳米颗粒的加 入，择优取向变为(111)。在不受外界条件影响时，Ni沿[100]方向长大，导致典型的(200) 择优取向的形成；由于进入复合镀层的第二相颗粒能作为Ni沉积时的异质形核点，从而 改变了Ni的择优生长方向，使Ni晶粒的生长均匀分布在不同方向上，增加镀层致密度[18]。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

（2）ZrO2纳米颗粒

纳米ZrO2微粒的夹杂使Ni-ZrO2复合镀层晶粒细化，氧化时可有效阻止O向内部扩散， 弥散分布的ZrO2对金属Ni高温氧化时具有活性元素效应，降低Ni的短路扩散，降低氧化 增重速率。

采用Ni-ZrO2梯度功能镀层，由于镀层从内到外隔热粒子ZrO2含量逐渐增加，镀层 的热导率符合二相分散系热传导率复合法则，从里到外热传导率逐渐降低，耐热性能逐 渐提高，两者均呈梯度变化，从而消除了界面上物理、机械性能的突变，消除了龟裂和 脱落等问题。镀层晶界处存在的ZrO2纳米粒子可以阻碍位错的滑移和攀移、晶界的滑移， 产生位错缠结，提高镀层的抗蠕变性能，并对晶粒长大和再结晶过程均存在较大的阻碍 作用，细化晶粒，起到细晶强化作用，大大提高镀层的机械性能，并防止氧化膜的破裂， 提高镀层抗高温氧化性能[19]。

（3）TiO2纳米颗粒

TiO2俗称钛白粉，具有高化学惰性、高折射率和优良的光泽度等性能。国内学者的 大量试验表明，Ni-TiO2复合镀层表面硬度高，耐磨性能优良。图1。3是纯镍镀层和Ni-TiO2 纳米复合镀层的SEM表面形貌图。从图1。3可以明显看出，纯镍镀层和Ni-TiO2纳米复合 镀层都具有胞状组织结构。纯镍镀层的晶粒更加粗大，Ni-TiO2纳米复合镀层晶粒则相对较为细小，纳米TiO2微粒被快速生长的Ni晶粒捕获填埋而镶嵌在镍基镀层中。