1.1.3 化学镀Ni-B合金

对于化学镀镍工艺，只要在镀液中加入胺基硼烷、硼氢化物等还原剂，就可以得到普通的化学镀Ni-B复合镀层，当然当有合适的工艺条件时，添加一些金属盐就能够完成镍、硼和基件金属的共同沉积。例如在化学镀Ni-B基合金中加入次磷酸盐，即能获得Ni-B-P三元复合镀层；在一些特殊的条件下也可以得到第四种金属共沉积。

由于所希望的特性，化学镍复合沉积层已被广泛应用于许多行业，如电子电路板，汽车零部件，石油化工和天然气的工具和作为装饰、腐蚀或耐腐蚀蚀涂层。列如较高的耐腐蚀性，厚度的均匀性，期望的硬度，无电沉积镍的一些特定性质，例如高耐磨性和高凝聚力，基底表面具有电镀层的某些优良特性。已经提出了通过利用无电过程加强粒子复合沉积过程。尽管科学家们对一些增强颗粒加强筋或PTFEE，二硫化钼等进行了一系列的研究，复合镀层镍硼化学镀还是存在着许多缺陷[13]。

（1）目前化学镀镍硼的形成机理并没有得到定论，特别是第三相粒子得引入机理没有一个准确的定论。这对今后的Ni-B复合镀层的研究工作在理论上造成了很大的障碍，所以日后对化学复合镀层的形成机理的准确定论是重点的研究方向。

（2）目前研究镍硼化学镀液中的第三相粒子种类很多，真正研究透彻并加以应用的较少，现有研究出来的成果大部分是应用于实验室研究，在现实工业生产中的应用并不多。

（3）化学镀合金获得的合金镀层虽然比常规的化学镀单金属的镀层具有更多的有点，但是也有在许多不足，如镀层耐腐蚀性不高，耐磨性达不到预期的效果，添加的第三相微粒不能匀称的沉积在镀层表面等问题。今后的研究应该朝着如何获得所期望的高性能的镀层的方向发展。

化学镀Ni-B合金本身属于非晶态结构，其内部原子排列不规则以及复杂结构中的异常区域等因素都会影响Ni-B镀层的耐磨性、硬度。非晶态结构的特点是原子排列长程无序，但是在几个原子间距的范围内还是存在某些有序特征即短程有序。非晶态镀层结构中含有许多原子没有完全键合，因而有很多不饱和键，镀层内部有很多自由体积空洞，造成了Ni-B的沉积层之间的微粒同时沉积。不使用任何表面催化剂制得的共同沉积的纳米尺寸的结构，所获得的沉积的Ni-B表现出较高的耐腐蚀性和硬度。研究最佳浓缩的金刚石纳米粒子发现硬度测量曲线，线性极化和电化学阻抗谱（EIS）。研究得出，化学镀复合镀层中的基质金属单质或化合物是通过基体金属自身催化金属离子氧化还原反应得到的，而添加的金刚石纳米粒子一般具有很好的化学稳定性，因此金刚石纳米粒子不会参加化学反应，也就不会对化学镀Ni-B的沉积机理造成影响，纳米粒子只是与经过还原的金属离子一起沉积在基件金属的表面。因此化学复合镀沉积可以分成基质金属化学沉积和微细颗粒的物理吸附两部分[20]。

化学镀Ni-B合金镀层目前被大部分人接受的的沉积机理有四种：原子氢理论、氢化物扩散传质理论、电化学沉积理论及羧基-镍离子配位沉积理。G.Gutzeit博士在前人研究的理论基础上研究提出的原子氢理论较好的阐释了Ni-B复合镀的沉积过程，这个机理已被众多研究人员接受。

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1.2.1 稀土元素Ce简介

稀土元素早在200百年前就被人们发现了，由于科技水平的限制，当时仅能分离微量的氧化物，而且这种物质像土一样不溶于水，稀土的名字由此而来。